JP2005293777A - Optical pickup device - Google Patents

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Yuichi Shin
勇一 新
Kohei Ota
耕平 大田
Junji Hashimura
淳司 橋村
Toru Kimura
徹 木村
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it easy to make an optical pickup device compatible with, specially, a medium whose protection substrate is thick when a plurality of information recording media are handled by using a plurality of wavelengths. <P>SOLUTION: A divergence angle varying element which comprises two lenses and moves one lens along an optical axis to vary the angle of divergence of light flux is arranged in an optical path to correct a spherical aberration due to refractive index variation accompanying variance in protection layer thickness, wavelength variance, and temperature variation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ピックアップ装置、及び光ピックアップ装置に用いられる光学素子に関するものであり、より詳しくは、複数の層を有する光ディスクへの情報の書き込みに適した光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device and an optical element used for the optical pickup device, and more particularly to an optical pickup device suitable for writing information on an optical disc having a plurality of layers.

従来から現在にかけて、CD(コンパクト・ディスク)、DVD(ディジタル・ビデオ・ディスク、あるいはディジタル・バーサタイル・ディスク)などの光情報記録媒体(光ディスク、あるいはメディアともいう)に対して情報の再生・記録を行うための光ピックアップ装置(光ヘッド、光ヘッド装置などともいわれる)が開発・製造され、一般に普及している。   From the past to the present, information is reproduced and recorded on optical information recording media (also called optical discs or media) such as CDs (compact discs) and DVDs (digital video discs or digital versatile discs). Optical pickup devices (also referred to as optical heads, optical head devices, etc.) for carrying out have been developed and manufactured, and are in widespread use.

また最近では、波長405nm程度の光源を用いた、より高密度の情報記録を可能とした光情報記録媒体の規格についても研究開発も行われている。   Recently, research and development have also been conducted on a standard of an optical information recording medium that can record information at a higher density using a light source having a wavelength of about 405 nm.

そしてこのような光ピックアップ装置は、光源(主にレーザダイオードが用いられる)から出射された光束を、ビーム整形プリズム、コリメータ、ビームスプリッタ、対物光学素子等の光学素子からなる光学系を介して光ディスクの情報記録面に集光させてスポットを形成し、記録面上の情報記録孔(ピットともいう)からの反射光を、再度光学系を介して今度はセンサー上に集光させ、電気信号に変換することにより情報を再生する。この際、情報記録孔の形状によって反射光の光束も変化するため、これを利用して、「0」「1」の情報を区別する。なお、光ディスクの情報記録面の上には保護基板(プラスティック製の保護層。カバーガラス、あるいは単に基板ともいう)が設けられている。   In such an optical pickup device, a light beam emitted from a light source (mainly a laser diode is used) is converted into an optical disk via an optical system including optical elements such as a beam shaping prism, a collimator, a beam splitter, and an objective optical element. The light is condensed on the information recording surface to form a spot, and the reflected light from the information recording hole (also referred to as pit) on the recording surface is condensed again on the sensor through the optical system, and converted into an electric signal. Information is reproduced by converting. At this time, since the light flux of the reflected light also changes depending on the shape of the information recording hole, information of “0” and “1” is distinguished using this. Note that a protective substrate (a protective layer made of plastic, also referred to as a cover glass or simply a substrate) is provided on the information recording surface of the optical disc.

またCD−R、CD−RW等の記録型メディアに情報の記録を行う場合、記録面上にレーザ光束によるスポットを形成し、記録面上の記録材に熱化学変化を生ぜしめる。これによってたとえばCD−Rの場合は熱拡散性色素が不可逆変化することにより、情報記録孔と同様の形状が形成される。CD−RWの場合は相変化型材料を用いているため、熱化学変化によって結晶状態と非晶質状態との間で可逆変化するので、情報の書き換えが可能である。   When information is recorded on a recording medium such as a CD-R or CD-RW, a spot due to a laser beam is formed on the recording surface to cause a thermochemical change in the recording material on the recording surface. Thus, for example, in the case of CD-R, the heat diffusible dye is irreversibly changed to form the same shape as the information recording hole. In the case of CD-RW, since a phase change material is used, information can be rewritten because it changes reversibly between a crystalline state and an amorphous state by a thermochemical change.

そしてCD規格の光ディスクから情報を再生するための光ピックアップ装置は、対物レンズのNAが0.45前後であり、用いられる光源の波長は785nm前後である。また記録用としては、0.50程度のものが用いられることが多い。なお、CD規格の光ディスクの保護基板厚さは1.2mmである。   In an optical pickup device for reproducing information from a CD standard optical disk, the NA of the objective lens is around 0.45, and the wavelength of the light source used is around 785 nm. For recording, a recording material of about 0.50 is often used. The protective substrate thickness of the CD standard optical disk is 1.2 mm.

さて光情報記録媒体としてCDが広く普及しているが、ここ数年、DVDが普及している。これはCDに比べて保護基板厚を薄くし、さらに情報記録孔を小さくすることにより、情報記録量を多くしたもので、CDが約600〜700MB(メガバイト)程度であるのに対し、約4.7GB(ギガバイト)という大容量の記録容量を有し、映画等の動画像を記録した頒布媒体として用いられることが多い。   Now, CD is widely used as an optical information recording medium, but DVD has been popular for several years. This is an increase in the amount of information recorded by making the protective substrate thinner than the CD and further reducing the information recording hole. The CD is about 600 to 700 MB (megabytes), but about 4 .7 GB (gigabytes), which has a large recording capacity, and is often used as a distribution medium for recording moving images such as movies.

またDVD規格の光ディスクから情報を再生するための光ピックアップ装置は、原理的にはCD用のそれと同じであるが、前述のように情報記録孔が小さくなっていること等から、対物レンズのNAが0.60前後であり、用いられる光源の波長は655nm前後のものが用いられている。また記録用としては、0.65程度のものが用いられることが多い。なお、DVD規格の光ディスクの保護基板厚さは0.6mmである。   An optical pickup device for reproducing information from a DVD standard optical disc is in principle the same as that for a CD, but the NA of the objective lens is reduced because the information recording hole is small as described above. Is around 0.60, and the wavelength of the light source used is around 655 nm. Also, for recording, those with a value of about 0.65 are often used. The protective substrate thickness of the DVD standard optical disk is 0.6 mm.

またDVD規格の光ディスクについても記録型のものが既に実用化されており、DVD−RAM、DVD−RW/R、DVD+RW/Rなどの各規格がある。これらに関する技術的原理もまた、CD規格の場合と同じである。   Also, recordable optical discs of the DVD standard have already been put into practical use, and there are various standards such as DVD-RAM, DVD-RW / R, and DVD + RW / R. The technical principle regarding these is also the same as in the CD standard.

また波長405nm程度の青紫色光源を用いた大容量の光ディスクについては2種類の規格が提案されている。一方はディスクの基板厚が0.1mmで、対物レンズのNAが0.85程度である、Blu−Ray Disc(BDともいう)であり、他方はディスクの基板厚が0.6mmで、対物レンズのNAが0.65程度である、HD−DVDである。いずれも容量は単層で約20GB(ギガバイト)程度である。これらの規格においても、信号の読み出し・記録については従来の規格と原理的には同じである。   Two types of standards have been proposed for large-capacity optical disks using a blue-violet light source having a wavelength of about 405 nm. One is a Blu-Ray Disc (also referred to as BD) in which the disc substrate thickness is 0.1 mm and the NA of the objective lens is about 0.85, and the other is the disc substrate thickness is 0.6 mm. The HD-DVD has an NA of about 0.65. In either case, the capacity is about 20 GB (gigabyte) in a single layer. In these standards, the signal reading / recording is the same as the conventional standards in principle.

さて、これらのような青紫色レーザ光源を用いた大容量の光ディスクと、既存のCD、DVDとの互換が求められており、特に同一の対物光学素子を介して、情報の再生および/または記録が行えることが要求されている。   Now, there is a demand for compatibility between a large-capacity optical disk using such a blue-violet laser light source and existing CDs and DVDs, and information is reproduced and / or recorded particularly through the same objective optical element. It is required to be able to

この場合、各メディアの基板厚差にもとづく球面収差の補正および波長差に基づく収差の補正が必要であり、従来様々な方法が提案されているが、3つのメディアの互換を行うことは容易ではない。   In this case, correction of spherical aberration based on the substrate thickness difference of each medium and correction of aberration based on the wavelength difference are necessary, and various methods have been proposed in the past, but it is not easy to make the three media compatible. Absent.

基本的に、NAがもっとも大きいメディアを基準として対物光学素子を設計し、他のメディアに対して補正を行うようにせしめることが行なわれる。   Basically, an objective optical element is designed on the basis of the medium having the largest NA, and correction is performed on other media.

特許文献1には、異なった保護基板厚の光ディスクに対応するために、光路差付与構造の一種である回折構造を用いることによって、保護基板厚の異なる光ディスクごとに、最適な集光スポットを形成する技術が開示されている(特許文献1参照)。   In Patent Document 1, in order to cope with optical disks having different protective substrate thicknesses, an optimal condensing spot is formed for each optical disk having different protective substrate thicknesses by using a diffraction structure which is a kind of optical path difference providing structure. The technique to do is disclosed (refer patent document 1).

また特許文献2には、異なった保護基板厚の光ディスクに対応するために、コリメータなどを駆動することによって、対物レンズに入射する光束の倍率を変更することにより、保護基板厚の異なる光ディスクごとに、最適な集光スポットを形成する技術が開示されている(特許文献2参照)。   Further, in Patent Document 2, in order to cope with optical disks having different protective substrate thicknesses, by changing the magnification of the light beam incident on the objective lens by driving a collimator or the like, for each optical disk having different protective substrate thicknesses. A technique for forming an optimum focused spot is disclosed (see Patent Document 2).

特開2001−60336号公報JP 2001-60336 A

特開平9−17023号公報JP-A-9-17023

一般に光ピックアップ装置においては、対物光学素子に入射する光束は、無限平行光であることがもっとも好ましく、一般には光源から出射された発散光束をコリメータレンズによって平行光とした後に、対物光学素子に入射させる構成をとっている。この場合、光路中に回折構造を有する素子を配置した場合、ケラレによる光量損失を防止することができるという利点がある。   In general, in an optical pickup device, the light beam incident on the objective optical element is most preferably infinite parallel light. Generally, the divergent light beam emitted from the light source is collimated by a collimator lens and then incident on the objective optical element. The structure to make it take is taken. In this case, when an element having a diffractive structure is arranged in the optical path, there is an advantage that loss of light quantity due to vignetting can be prevented.

しかし、特許文献1の技術のように、回折構造を用いて3種類の保護基板の厚さの差を解消しようとすると、異次回折光を用いることになり、回折効率が低下し、光量不足になり、集光スポット形成に問題が生じてしまう。   However, as in the technique of Patent Document 1, if an attempt is made to eliminate the difference in thickness between the three types of protective substrates using a diffractive structure, different-order diffracted light will be used, resulting in a decrease in diffraction efficiency and an insufficient amount of light. Therefore, a problem occurs in the formation of the condensed spot.

さらに、もっとも基板厚が厚く、かつもっともNAの小さいCDに対する補正量が大きくなるため、無限平行光を対物光学素子に入射させるとWDが短くなってしまうという問題がある(WD=ワーキングディスタンス、作動距離とも云う。対物光学素子のディスク側の最突出部位と、ディスクとの間隙)。WDが短いと、ディスクが対物光学素子と衝突してしまう可能性が高く、ピックアップの構造上好ましくない。   Furthermore, since the correction amount for the CD having the thickest substrate and the smallest NA becomes large, there is a problem that the WD becomes short when infinite parallel light is incident on the objective optical element (WD = working distance, operation). The distance between the most protruding part of the objective optical element on the disk side and the disk). If the WD is short, there is a high possibility that the disc will collide with the objective optical element, which is not preferable in terms of the pickup structure.

ところで、低コスト化、省スペース化のために、有限発散光を対物光学素子に入射させる構成がとられるようになってきているが、このような「有限化」は、単一のメディア(光情報記録媒体)のみについて記録/再生する場合は比較的問題が小さい。   By the way, in order to reduce costs and save space, a configuration in which finite divergent light is incident on an objective optical element has been adopted. Such “finite” is a single medium (light The problem is relatively small when recording / reproducing only the information recording medium).

そして特許文献2のように、対物レンズに入射する光束の倍率を変更することによって、球面収差を発生させ、基板厚差に基づく球面収差とキャンセルさせて、集光スポットを形成することも可能であり、この場合は特にCDを有限発散光とすることにより、WDを長く確保することができる。   Then, as in Patent Document 2, it is possible to generate a spherical aberration by changing the magnification of the light beam incident on the objective lens, and cancel the spherical aberration based on the substrate thickness difference to form a focused spot. In this case, the WD can be ensured for a long time by making the CD a finite divergent light.

しかし、有限発散光が対物レンズに入射する場合、対物レンズがトラッキングすると、光束が斜入射するため、コマ収差が発生する(無限平行光の場合は発生しない)。とくに複数規格の記録/再生に対応する互換対物光学素子の場合は、基準となっている対物レンズからの補正量が大きい程、トラッキング特性が悪化するという問題がある。   However, when finite divergent light is incident on the objective lens, coma aberration occurs when the objective lens tracks, because the light beam is obliquely incident (not generated in the case of infinite parallel light). In particular, in the case of a compatible objective optical element that supports recording / reproduction of a plurality of standards, there is a problem that the tracking characteristic deteriorates as the correction amount from the reference objective lens increases.

また、光路中において光学素子を進退させると、波面が変化するため、場合によっては好ましくない収差が生じる事がある。そこで進退する光学素子の光学面を、収差が生じないような形状とする必要があり、光学設計上の難度が高くなってしまう。   In addition, when the optical element is moved back and forth in the optical path, the wavefront changes, and an undesired aberration may occur in some cases. Therefore, the optical surface of the advancing / retreating optical element needs to have a shape that does not cause aberrations, which increases the degree of difficulty in optical design.

しかしながら上記の技術には、トラッキング特性が悪化することや、その改善、さらには光路中で進退する素子によって生じる収差の低減についてはなんら示唆・開示がされていない。   However, the above technique does not suggest or disclose any deterioration in tracking characteristics, improvement thereof, or reduction of aberration caused by an element moving forward and backward in the optical path.

そこで本願発明においては、3種類のメディアに対して、単一の光学素子で互換を達成する光学系において、もっとも基板厚の厚いメディアに対するWDを確保しつつ、かつトラッキング特性の悪化が生じず、収差状態が変化しない光ピックアップ装置を実現することを目的とする。   Therefore, in the present invention, for the three types of media, in an optical system that achieves compatibility with a single optical element, while ensuring WD for the media with the thickest substrate thickness, tracking characteristics do not deteriorate, An object of the present invention is to realize an optical pickup device in which the aberration state does not change.

本願発明者らは検討の結果、光路中に存在する光学素子であって、入射光束の発散角度を変化させて出射する発散角度変換素子を、必要に応じて光路中に存在させたり、退避させたりすることによって、収差を変化させることなく、かつワーキングディスタンスを確保したまま複数の情報記録媒体の互換を達成できることを見出した。   As a result of the study, the inventors of the present application have made the divergence angle conversion element, which is an optical element existing in the optical path and emits by changing the divergence angle of the incident light beam, exist in the optical path or retract as necessary. In other words, it has been found that compatibility of a plurality of information recording media can be achieved without changing the aberration and while maintaining a working distance.

このような構成によると、微細な構造を有する回折素子を必須とせずに、単一の対物光学素子のみで複数の情報記録媒体に対応することができ、WDの確保および良好なトラッキング特性、さらに収差状態を実現することが可能である。   According to such a configuration, it is possible to cope with a plurality of information recording media with only a single objective optical element without requiring a diffractive element having a fine structure, ensuring WD and good tracking characteristics, It is possible to realize an aberration state.

上記課題を解決するため、本発明に関する光ピックアップ装置では、波長λ1の第1光源から出射される光束を用いて保護基板厚t1の第1情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行ない、波長λ2(λ1<λ2)の第2光源から出射される光束を用いて保護基板厚t2(t1≦t2)の第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行ない、波長λ3(λ2<λ3)の第3光源から出射される光束を用いて保護基板厚t3(t2<t3)の第3情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う光ピックアップ装置であって、前記各光源が出射した光束を、前記各情報記録媒体の情報記録面に集光させるために、共通に用いられる対物光学素子と、前記第1ないし第3光源から前記対物光学素子に至る光路との間に配置され、入射光束の発散角を変更して出射する第1発散角変更素子と、前記第1ないし第3光源から前記対物光学素子に至る光路との間に配置され、光路上の第1位置と光路外の第2位置とに移動可能であって、前記第1位置に配置される場合、入射光束の発散角を変更して出射する第2発散角変更素子とを備え、前記第1情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合は、無限平行光の光束を対物光学素子に入射させ、前記第3情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合は、有限発散光の光束を対物光学素子に入射させ、前記対物光学素子に入射する光束の倍率が無限平行光の場合と有限発散光の場合とで、前記第2発散角変更素子が配置される位置が異なることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, in the optical pickup device according to the present invention, information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium having the protective substrate thickness t1 using the light beam emitted from the first light source having the wavelength λ1. The information is reproduced and / or recorded on the second information recording medium having the protective substrate thickness t2 (t1 ≦ t2) using the light beam emitted from the second light source having the wavelength λ2 (λ1 <λ2). An optical pickup device that reproduces and / or records information on a third information recording medium having a protective substrate thickness t3 (t2 <t3) using a light beam emitted from a third light source having λ3 (λ2 <λ3). In order to condense the light beam emitted from each light source onto the information recording surface of each information recording medium, the objective optical element used in common and the first to third light sources to the objective optical element. Light path Between the first divergence angle changing element that changes the divergence angle of the incident light beam and emits the light, and the optical path from the first to third light sources to the objective optical element. A second divergence angle changing element that is movable between a first position and a second position outside the optical path and is arranged at the first position to change the divergence angle of the incident light beam and emits the same; When information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium, a light beam of infinite parallel light is incident on the objective optical element, and information is reproduced and / or recorded on the third information recording medium. When performing, a light beam of finite divergent light is incident on the objective optical element, and the second divergence angle changing element is used depending on whether the magnification of the light beam incident on the objective optical element is infinite parallel light or finite divergent light. The arrangement position is different.

このような構成によれば、第1情報記録媒体と第3情報記録媒体とで、第2発散角変換素子が光路上・光路外の位置を変更するので、光学的作用が変わることとなり、対物光学素子に入社する光束の発散角も変わる。したがって、これのみで基板厚の差に起因する球面収差の補正が可能になる。そして第2情報記録媒体に対しては、必要に応じて無限平行光あるいは有限発散光を入射させるようにすることができる。   According to such a configuration, since the second divergence angle conversion element changes the position on the optical path and outside the optical path between the first information recording medium and the third information recording medium, the optical action is changed, and the objective is changed. The divergence angle of the light beam entering the optical element also changes. Therefore, it is possible to correct the spherical aberration due to the difference in substrate thickness only by this. In addition, infinite parallel light or finite divergent light can be incident on the second information recording medium as necessary.

本発明の具体的な態様では、前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合に、前記第2発散角変更素子が前記第1位置に配置されることを特徴とする。   In a specific aspect of the present invention, when information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium and the second information recording medium, the second divergence angle changing element is at the first position. It is characterized by being arranged.

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子は負の屈折力を有することを特徴とする。   In another specific aspect of the invention, the second divergence angle changing element has a negative refractive power.

本発明の別の具体的な態様では、前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合に、前記第2発散角変更素子が前記第2位置に配置されることを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, when the information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium and the second information recording medium, the second divergence angle changing element is the second divergence angle changing element. It is arranged at a position.

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子が正の屈折力を有することを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the second divergence angle changing element has a positive refractive power.

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子は、ビームエキスパンダーを構成する素子の1つであることを特徴とする。   In another specific aspect of the invention, the second divergence angle changing element is one of elements constituting a beam expander.

とくに、ビームエキスパンダーを凸レンズ(正レンズ)と凹レンズ(負レンズ)から構成しておけば、光軸方向の距離を短くできるという利点があり、またそのいずれかを第2発散角変更素子として採用できる。   In particular, if the beam expander is composed of a convex lens (positive lens) and a concave lens (negative lens), there is an advantage that the distance in the optical axis direction can be shortened, and either one can be adopted as the second divergence angle changing element. .

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子は、カップリングレンズであることを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the second divergence angle changing element is a coupling lens.

本発明の別の具体的な態様では、前記カップリングレンズはコリメートレンズであることを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the coupling lens is a collimating lens.

これらのように構成しておけば、正の屈折力を有するカップリングレンズを光路内外から退避させることによって、対物光学素子に入射する光束の発散角を大きくして、第3情報記録媒体への互換を達成することができる。   With this configuration, the divergence angle of the light beam incident on the objective optical element is increased by retracting the coupling lens having a positive refractive power from the inside and outside of the optical path, so that the third information recording medium can be applied to the third information recording medium. Compatibility can be achieved.

本発明の別の具体的な態様では、前記光路中に存在する光学素子のうち、負の屈折力を有する光学素子を進退させて、複数の記録層を有する情報記録媒体の記録層の切り替えを行うことを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, among the optical elements present in the optical path, an optical element having a negative refractive power is advanced and retracted to switch the recording layer of an information recording medium having a plurality of recording layers. It is characterized by performing.

このようにしておけば、凹レンズを光軸方向に進退させることによって微小に発散角を変更し、2層対応の記録媒体に対して、記録層の切り替えを行うことができる。   In this way, the divergence angle can be minutely changed by moving the concave lens forward and backward in the optical axis direction, and the recording layer can be switched for the recording medium corresponding to two layers.

本発明の別の具体的な態様では、前記第1発散角変更素子が光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the first divergence angle changing element performs position switching in the optical axis direction.

このように構成すれば、よりダイナミックに、対物光学素子に入射する光束の発散角を変更することができ、3つ情報記録媒体に対する互換を達成しやすくなる。   With this configuration, the divergence angle of the light beam incident on the objective optical element can be changed more dynamically, and compatibility with the three information recording media can be easily achieved.

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子が前記第1素子と前記第2位置とを移動するのに応じて、前記第1発散角変更素子が光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, as the second divergence angle changing element moves between the first element and the second position, the first divergence angle changing element is positioned in the optical axis direction. It is characterized by switching.

このように構成すれば、さらに対物光学素子に入射する光束の発散角を多様に変更することができる。   If comprised in this way, the divergence angle of the light beam which injects into an objective optical element can be variously changed further.

本発明の別の具体的な態様では、前記第1情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合と、前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合とで、前記第1発散角変更素子の光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium, and information is reproduced and / or recorded on the second information recording medium. In some cases, the position of the first divergence angle changing element is switched in the optical axis direction.

本発明の別の具体的な態様では、前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合と、前記第3情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合とで、前記第1発散角変更素子の光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, when information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium and the second information recording medium, information is recorded on the third information recording medium. The position of the first divergence angle changing element in the direction of the optical axis is switched between reproduction and / or recording.

本発明の別の具体的な態様では、前記第1ないし第3光源から前記対物光学素子に至る光路との間に配置され、光路上の第3位置と光路外の第4位置とに移動可能であって、前記第3位置に配置される場合、入射光束の発散角を変更して出射する第3発散角変更素子を有することを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the optical path is arranged between the first to third light sources and the optical path from the objective optical element to the third position on the optical path and movable to the fourth position outside the optical path. And when it arrange | positions in the said 3rd position, it has the 3rd divergence angle change element which changes and radiates | emits the divergence angle of incident light beam, It is characterized by the above-mentioned.

こうすると、さらに対物光学素子に入射する光束の発散角を多様に変更することができるし、また補正にも好適である。   In this way, the divergence angle of the light beam incident on the objective optical element can be changed in various ways, and is also suitable for correction.

たとえば、第1発散角変更素子として、コリメータやカップリングレンズを光軸方向に進退させた場合、ピント位置が変わってしまうが、この際にダイバージェントレンズを光路上に配置することによって、その補正を行うことができる。   For example, if the collimator or coupling lens is moved back and forth in the optical axis direction as the first divergence angle changing element, the focus position changes. At this time, the divergent lens is arranged on the optical path to correct it. It can be performed.

また同様に、コリメータやカップリングレンズなど、他の光学素子によって生じる収差(温度によるもの、使用波長の差によるもの)を補正する機能を担わせることもできる。   Similarly, a function of correcting aberrations caused by other optical elements such as a collimator and a coupling lens (due to temperature and due to difference in wavelength used) can be provided.

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子と、前記第3発散角変更素子とは、排他的に光路上に位置することを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the second divergence angle changing element and the third divergence angle changing element are exclusively located on the optical path.

このように構成しておけば、たとえば、(1)第1発散角変更素子のみが光路中に存在する、(2)第2発散角変更素子のみが光路中に存在する、といった2種類の光学系を切り替え可能である。   With this configuration, for example, (1) only the first divergence angle changing element is present in the optical path, and (2) only the second divergence angle changing element is present in the optical path. The system can be switched.

本発明の別の具体的な態様では、前記第2発散角変更素子と、前記第3発散角変更素子とは、同時に光路上に位置するか、あるいは同時に光路上から離脱して光学系を構成する場合があることを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the second divergence angle changing element and the third divergence angle changing element are located on the optical path at the same time or separated from the optical path at the same time to constitute an optical system. It is characterized in that there is a case.

このように構成しておけば、たとえば、(1)第1発散角変更素子、第2発散角変更素子の両方とも光路中に配置される、(2)第1発散角変更素子のみが光路中に存在する、(3)第2発散角変更素子のみが光路中に存在する、といった3種類の光学系を切り替え可能である。むろん、(1)の場合は、両方とも光路中から退避する、という態様でも良いし、これを加えて4種類の光学系を切り替え可能としてもよい。   With this configuration, for example, (1) both the first divergence angle changing element and the second divergence angle changing element are arranged in the optical path, and (2) only the first divergence angle changing element is in the optical path. (3) Only the second divergence angle changing element is present in the optical path, and the three types of optical systems can be switched. Of course, in the case of (1), both may be retracted from the optical path, or the four types of optical systems may be switched by adding this.

本発明の別の具体的な態様では、前記対物光学素子は、前記第1情報記録媒体に最適化されていることを特徴とする。   In another specific aspect of the invention, the objective optical element is optimized for the first information recording medium.

本発明の別の具体的な態様では、前記対物光学素子は、前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体の両方に最適化されていることを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the objective optical element is optimized for both the first information recording medium and the second information recording medium.

このように構成すれば、第3情報記録媒体に対してのみ、発散角を変えることで互換を達成すれば良いので、ピックアップ全体の構成が簡単になる。   With this configuration, it is only necessary to achieve compatibility by changing the divergence angle only for the third information recording medium, so that the configuration of the entire pickup is simplified.

この場合は、使用する波長が異なることから、波長の差に基づいて光路差を付与するような構造にしておけば良い。そして光量を十分に使い、かつトラッキングよるコマ収差を低減することが必要なことから、第1情報記録媒体と、第2情報記録媒体の両方に対して、無限平行光を入射するようにしておくことが好ましい。   In this case, since the wavelength to be used is different, a structure that provides an optical path difference based on the difference in wavelength may be used. Since it is necessary to use a sufficient amount of light and to reduce coma due to tracking, infinite parallel light is incident on both the first information recording medium and the second information recording medium. It is preferable.

波長差によって光路差を付与する構造の例としては、波長選択回折素子や、光束の波長毎に異なった次数の回折光を出射する回折素子や、光束の波長毎に異なった位相差を付与する位相差付与構造素子があげられる(請求項39、請求項40、請求項41)。   Examples of structures that provide an optical path difference depending on the wavelength difference include a wavelength selective diffraction element, a diffraction element that emits diffracted light of a different order for each wavelength of the light beam, and a phase difference that differs for each wavelength of the light beam. Examples thereof include a phase difference providing structure element (claim 39, claim 40, claim 41).

光路差付与構造の代表的なものは、請求項40にあげるような鋸歯状の回折構造である。   A typical optical path difference providing structure is a sawtooth diffractive structure as recited in claim 40.

これは光軸を中心として、同心円状に細かい段差を設けたものであり、隣り合う輪帯を通過した光束は、所定の光路差を与えられる。   This is a concentric fine step with the optical axis as the center, and the light flux that has passed through the adjacent annular zones is given a predetermined optical path difference.

そしてこの鋸歯のピッチ(回折パワー)や深さ(ブレイズド化波長)を設定することにより、たとえば第1情報記録媒体に対しては、特定のNA内の第1光源からの光束が8次回折光による集光スポットとして形成され、第2情報記録媒体に対しては、同じNA内の第2光源からの光束が5次回折光による集光スポットとして形成されるようになっている。しかしその外側の領域(特定のNA以上の領域)からの光束については、DVDの場合は集光スポット形成に寄与するし、CDの場合はフレア光となって集光スポット形成には寄与しない。   By setting the sawtooth pitch (diffraction power) and depth (blazed wavelength), for example, for the first information recording medium, the light beam from the first light source in the specific NA is caused by the eighth-order diffracted light. It is formed as a condensing spot. For the second information recording medium, the light beam from the second light source in the same NA is formed as a condensing spot by the fifth-order diffracted light. However, the luminous flux from the outer area (area above a specific NA) contributes to the formation of a condensed spot in the case of DVD, and flare light in the case of CD and does not contribute to the formation of the condensed spot.

このように、特に回折次数が異なる光を利用することにより、各々の場合における回折効率を高くすることができ、光量を確保することができる。   As described above, in particular, by using light having different diffraction orders, the diffraction efficiency in each case can be increased, and the amount of light can be secured.

このような回折構造は、光路差付与構造の一例であるが、他に公知の「位相差付与構造」や「波長選択回折素子(マルチレベル構造ともいう)」も採用することができる。   Such a diffractive structure is an example of an optical path difference providing structure, but other known “phase difference providing structure” and “wavelength selective diffractive element (also referred to as multi-level structure)” can also be employed.

位相差付与構造は、輪帯位相補正対物レンズ方式が、例えば特開平11−2759号や特開平11−16190号にその実施例が記載されている。   Examples of the phase difference imparting structure include an annular phase correction objective lens system, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-2759 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16190.

特開平11−2759号に記載されているのは、上述の通り基本的な対物レンズの面形状をDVDの記録再生において最適となるように設定し、CDの記録再生のために位相補正方式による補正を行う場合である。つまりDVD系で波面収差が最小となるように設計された対物レンズの表面に輪帯状に段差を形成し、DVD系での波面収差増大を抑制しつつCD系での波面収差を減少させるものである。   Japanese Patent Laid-Open No. 11-2759 describes that the surface shape of the basic objective lens is set to be optimum for DVD recording / reproduction as described above, and is based on a phase correction method for CD recording / reproduction. This is a case where correction is performed. In other words, an annular step is formed on the surface of the objective lens designed to minimize the wavefront aberration in the DVD system, and the wavefront aberration in the CD system is reduced while suppressing an increase in wavefront aberration in the DVD system. is there.

この技術ではDVD波長に対して位相制御素子は位相分布をほとんど変化させないため、RMS波面収差はDVD系に最適設計された対物レンズの値を維持し、CD系のRMS波面収差を低減するように作用するため、記録再生性能が波面収差に敏感なDVD系に対して有効である。   In this technique, since the phase control element hardly changes the phase distribution with respect to the DVD wavelength, the RMS wavefront aberration maintains the value of the objective lens optimally designed for the DVD system, and the RMS wavefront aberration of the CD system is reduced. Therefore, the recording / reproducing performance is effective for a DVD system sensitive to wavefront aberration.

またこれとは逆に基本的な対物レンズの光学性能を、CDの記録再生において最適となるように設定し、DVDの記録再生のために位相補正方式による補正を行う場合が特開平10−334504号に記載されている。   On the other hand, the optical performance of the basic objective lens is set so as to be optimal in CD recording / reproduction, and correction by the phase correction method is performed for DVD recording / reproduction. In the issue.

これらは何れも、DVDの記録再生、CDの記録再生共に、そのRMS(Root Mean Square)波面収差は改善されている。   Both of these have improved RMS (Root Mean Square) wavefront aberrations for both DVD recording and playback and CD recording and playback.

輪帯位相補正対物レンズの場合、例えば特開平11−16190号には、CDとDVDとの中間の基板厚の光ディスクを想定して、このような光ディスクの記録再生に最適となるように基本的な対物レンズの面形状を設定し、さらに位相補正方式によりDVDとCDの両方のRMS(Root Mean Square)波面収差補正を行う場合について記載されている。   In the case of an annular phase correction objective lens, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-16190, an optical disk having a substrate thickness intermediate between CD and DVD is assumed, so that it is optimal for recording and reproduction of such an optical disk. In this case, the surface shape of a simple objective lens is set, and RMS (Root Mean Square) wavefront aberration correction for both DVD and CD is performed by a phase correction method.

また特開2001−51192号では、各輪帯の段差量と面形状とを変えることで、RMS(Root Mean Square)波面収差を小さくし、光線の集光位置を一点にする技術が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-51192 discloses a technique for reducing the RMS (Root Mean Square) wavefront aberration and changing the focal position of the light beam to one point by changing the step amount and surface shape of each annular zone. Yes.

また、「波長選択回折素子(マルチレベル構造ともいう)」とは、所定の段数を有する階段状の形状を、周期的に繰り返した形状であることから、重畳型回折構造ともいう。この階段の段数や、段の高さ、幅(ピッチ)は適宜設定でき、たとえば特開平9−54973号に記載されている。このような階段構造により、複数の波長に対して選択的に回折作用を生ぜしめることが可能になっている。そして他の波長に対しては回折せず、素通しとなって、光学的作用を生じない。   Further, the “wavelength selective diffraction element (also referred to as a multi-level structure)” is also referred to as a superposition type diffraction structure because it is a shape in which a stepped shape having a predetermined number of steps is periodically repeated. The number of steps, the height and width (pitch) of the steps can be set as appropriate, and are described, for example, in JP-A-9-54973. With such a staircase structure, it is possible to selectively produce a diffractive action for a plurality of wavelengths. And it does not diffract with respect to other wavelengths, and it becomes transparent and does not produce optical action.

またここでは、光ディスクフォーマットの基盤厚差にもとづく球面収差を補正する目的で光路差付与構造が採用されているが、それだけでなく、使用温度による屈折率変化によって生じる収差の補正、使用波長の波長差や、使用波長の変動(モードホップ)に基づいて生じる収差の補正にも、もちろん使用可能である。特に波長差による収差の場合、前者の場合は50ナノメートル以上の波長差に基づいて生じる球面色収差の補正であり、後者の場合は5nm以内の微小な波長変動を補正する。   Here, an optical path difference providing structure is used for the purpose of correcting spherical aberration based on the difference in substrate thickness of the optical disc format, but not only that, but also correction of aberration caused by refractive index change due to operating temperature, wavelength of operating wavelength Of course, it can also be used to correct aberrations that occur due to differences or variations in the wavelength used (mode hop). In particular, in the case of aberration due to a wavelength difference, the former is correction of spherical chromatic aberration that occurs based on a wavelength difference of 50 nanometers or more, and the latter is correction of minute wavelength fluctuations within 5 nm.

この例では、回折構造を対物光学素子に設けた例を説明したが、コリメータやカップリングレンズなどの他の素子に設けることはもちろん可能である。   In this example, the example in which the diffractive structure is provided in the objective optical element has been described, but it is of course possible to provide it in other elements such as a collimator and a coupling lens.

また屈折面、非球面を有する光学素子に、このような素材を用いることが、もっとも好ましい。   It is most preferable to use such a material for an optical element having a refractive surface and an aspherical surface.

本発明の別の具体的な態様では、前記第1光源ないし前記第3光源が、単一のパッケージに収納された光源ユニットであることを特徴とする。   In another specific aspect of the present invention, the first light source to the third light source are light source units housed in a single package.

このように構成すれば、光路中に存在する素子を兼用できるので、ピックアップ全体の構成が簡単になる。   If configured in this manner, since the elements existing in the optical path can be used together, the configuration of the entire pickup is simplified.

本発明によれば、複数の情報記録媒体に対して互換を達成する光ピックアップ装置において、微細な構造を有する回折素子を必ずしも必要とすることなく、また、必要に応じて光学素子を光路中に存在させたり退避させたりすることによっても収差の大幅な変化や劣化を生じることなく、WDの確保および良好なトラッキング特性、さらに良好な収差状態を実現する光ピックアップ装置を得ることができる。   According to the present invention, in an optical pickup device that achieves compatibility with a plurality of information recording media, a diffraction element having a fine structure is not necessarily required, and an optical element is placed in an optical path as necessary. An optical pickup device that can ensure WD, have good tracking characteristics, and realize a good aberration state can be obtained without causing a significant change or deterioration of the aberration even when it is made to exist or retract.

〔第1実施形態〕
図1は、高密度光ディスクHDとDVDとCDの何れに対しても適切に情報の記録/再生を行える第1の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。図1(a)に高密度光ディスクHDとDVDとに情報の記録/再生を行う際の光路図を示し、図1(b)にCDに情報の記録/再生を行う際の光路図を示す。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、波長λ1=408nm、保護層PL1の厚さt1=0.0875mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、波長λ2=658nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.65であり、CDの光学的仕様は、波長λ3=785nm、保護層PL3の厚さt2=1.2mm、開口数NA3=0.45である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a first optical pickup device PU1 capable of appropriately recording / reproducing information on any of the high density optical disc HD, DVD, and CD. FIG. 1A shows an optical path diagram when information is recorded / reproduced on the high-density optical disc HD and DVD, and FIG. 1B shows an optical path diagram when information is recorded / reproduced on the CD. The optical specification of the high-density optical disc HD is the wavelength λ1 = 408 nm, the thickness t1 of the protective layer PL1 is 0.0875 mm, and the numerical aperture NA1 = 0.85. The optical specification of the DVD is the wavelength λ2 = 658 nm, protection The layer PL2 has a thickness t2 = 0.6 mm and a numerical aperture NA2 = 0.65. The optical specification of the CD is a wavelength λ3 = 785 nm, the protective layer PL3 has a thickness t2 = 1.2 mm, and a numerical aperture NA3 = 0. .45. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.

光ピックアップ装置PU1は、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され408nmのレーザ光束(第1光束)を射出する第1の発光点EP1(第1光源)と、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され658nmのレーザ光束(第2光束)を射出する第2の発光点EP2(第2光源)と、CDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され785nmのレーザ光束(第3光束)を射出する第3の発光点EP3(第3光源)と、高密度光ディスクHDの情報記録面RL1からの反射光束を受光する第1の受光部DS1と、DVDの情報記録面RL2からの反射光束を受光する第2の受光部DS2と、CDの情報記録面RL3からの反射光束を受光する第3の受光部DS3と、プリズムPSとから構成されたレーザモジュールLM、その光学面上に重畳型回折構造が形成された収差補正素子L1と、両面が非球面とされた集光素子L2とから構成される対物光学系OBJ、CD用の開口制限素子AP、対物光学素子OBJをフォーカシング/トラッキング駆動させるための第1アクチュエータAC1、コリメートレンズCOL、負レンズE1と正レンズE2とから構成されるエキスパンダーレンズEXP、負レンズE1を光軸方向に駆動させるための第2アクチュエータAC2、正レンズE2を光軸垂直方向に駆動させるための第2アクチュエータAC3(図示せず)、対物光学系OBJと開口制限素子APとを一体化するための保持部材B、とから構成されている。   The optical pickup device PU1 emits a 408 nm laser beam (first beam) and emits a 408 nm laser beam (first beam) when recording / reproducing information on the high-density optical disk HD, and a DVD. Information is recorded / reproduced with respect to the second light emitting point EP2 (second light source) that emits a laser beam (second light beam) of 658 nm and is emitted when information is recorded / reproduced. And a first light receiving portion EP3 (third light source) that emits a 785 nm laser light beam (third light beam) and a first light receiving unit that receives the reflected light beam from the information recording surface RL1 of the high-density optical disk HD. DS1, a second light receiving unit DS2 that receives a reflected light beam from the information recording surface RL2 of the DVD, a third light receiving unit DS3 that receives a reflected light beam from the information recording surface RL3 of the CD, and a prism PS. Objective optical system OBJ, which is composed of a laser module LM formed, an aberration correction element L1 having a superposed diffractive structure formed on its optical surface, and a condensing element L2 having both aspheric surfaces. The first actuator AC1, the collimating lens COL, the expander lens EXP including the negative lens E1 and the positive lens E2, and the negative lens E1 are driven in the optical axis direction. A second actuator AC2 for driving, a second actuator AC3 (not shown) for driving the positive lens E2 in the direction perpendicular to the optical axis, and a holding member B for integrating the objective optical system OBJ and the aperture limiting element AP. , And.

次に対物光学素子OBJの構成について説明する。集光素子L2は、波長λ1と保護層の厚さt1とに対して球面収差補正が最適化された高密度光ディスクHD専用のレンズである。収差補正素子L1のレーザモジュールLM側の光学面上に形成された重畳型回折構造は、保護層PL1の厚さt1と保護層PL2の厚さt2との差に起因する球面収差を補正するための構造である。この重畳型回折構造は複数の輪帯から構成されており、各輪帯は階段状に5分割されている。各輪帯内の階段構造の段差Δは、Δ=2・λ1/(Nλ1−1)を満たす高さに設定されている。ここで、Nλ1は波長λ1における収差補正素子L1の屈折率である。この階段構造により第1光束に付加される光路差は2λ1であるので、第1光束は重畳型回折構造により何ら作用を受けずにそのまま透過する。また、この階段構造により第3光束に付加される光路差は1λ3であるので、第3光束も重畳型回折構造により何ら作用を受けずにそのまま透過する。一方、この階段構造により第2光束に付加される光路差は約0.2λ2であり、5分割された輪帯1つ分ではちょうど1λ2の光路差が付加されることになり、1次回折光が発生する。このように、第2光束のみを選択的に回折させることにより、t1とt2の差に起因する球面収差を補正している。 Next, the configuration of the objective optical element OBJ will be described. The condensing element L2 is a lens dedicated to the high density optical disc HD in which the spherical aberration correction is optimized with respect to the wavelength λ1 and the thickness t1 of the protective layer. The superposition type diffractive structure formed on the optical surface on the laser module LM side of the aberration correction element L1 corrects spherical aberration due to the difference between the thickness t1 of the protective layer PL1 and the thickness t2 of the protective layer PL2. This is the structure. This superposition type diffractive structure is composed of a plurality of annular zones, and each annular zone is divided into five steps. The step Δ of the staircase structure in each ring zone is set to a height that satisfies Δ = 2 · λ1 / (N λ1 −1). Here, Nλ1 is the refractive index of the aberration correction element L1 at the wavelength λ1. Since the optical path difference added to the first light flux by this staircase structure is 2λ1, the first light flux is transmitted as it is without being affected by the superposition type diffractive structure. Further, since the optical path difference added to the third light flux by this staircase structure is 1λ3, the third light flux is transmitted as it is without being affected by the superposition type diffractive structure. On the other hand, the optical path difference added to the second light flux by this staircase structure is about 0.2λ2, and an optical path difference of just 1λ2 is added to one of the five divided zones, and the first-order diffracted light is Occur. Thus, spherical aberration due to the difference between t1 and t2 is corrected by selectively diffracting only the second light flux.

尚、重畳型回折構造は、DVDの開口数NA2内にのみ形成されているので、NA2より外側の領域を通過する第2光束はDVDの情報記録面RL2上でフレア成分となり、DVDに対する開口制限が自動的に行われる構成となっている。   Since the superposition type diffractive structure is formed only within the numerical aperture NA2 of the DVD, the second light flux that passes through the area outside the NA2 becomes a flare component on the information recording surface RL2 of the DVD, and the aperture limit for the DVD is limited. Is automatically performed.

光ピックアップ装置PU1において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、レーザモジュールLMを作動させて第1の発光点EP1を発光させる。第1の発光点EP1から射出された発散光束は、図1(a)において実線でその光線経路を描いたように、プリズムPSで反射され、コリメートレンズCOLを経て平行光束とされ、エキスパンダーレンズEXPを透過することにより光束径が拡径され、図示しない絞りSTOにより光束径が規制され、開口制限素子APを透過し、対物光学系OBJによって第1保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された第1アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、開口制限素子AP、エキスパンダーレンズEXPを透過し、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、プリズムPS内部で2回反射され受光部DS1に集光する。そして、受光部DS1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。   When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU1, the laser module LM is operated to emit the first light emission point EP1. The divergent light beam emitted from the first light emitting point EP1 is reflected by the prism PS as shown by the solid line in FIG. 1A, and is converted into a parallel light beam through the collimator lens COL, and the expander lens EXP. , The diameter of the light beam is enlarged, the diameter of the light beam is regulated by a stop STO (not shown), the light passes through the aperture limiting element AP, and is formed on the information recording surface RL1 via the first protective layer PL1 by the objective optical system OBJ. It becomes a spot to be formed. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by the first actuator AC1 disposed in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 is transmitted again through the objective optical system OBJ, the aperture limiting element AP, and the expander lens EXP to be a converged light beam by the collimator lens COL and reflected twice inside the prism PS. The light is condensed on the light receiving part DS1. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the light receiving unit DS1.

この際、負レンズE1を1軸アクチュエータAC2により光軸方向に駆動させることで、高密度光ディスクHDの情報記録面RL1上に形成されたスポットの球面収差を補正する。負レンズE1の位置調整により補正する球面収差の発生原因は、例えば、第1光源の製造誤差による波長ばらつき、温度変化に伴う対物光学系OBJの屈折率変化や屈折率分布、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクの情報記録層間のフォーカスジャンプ、保護層PL1の製造誤差による厚みばらつきや厚み分布、等である。   At this time, the negative lens E1 is driven in the optical axis direction by the uniaxial actuator AC2, thereby correcting the spherical aberration of the spot formed on the information recording surface RL1 of the high-density optical disc HD. The cause of the spherical aberration corrected by adjusting the position of the negative lens E1 is, for example, wavelength variation due to manufacturing error of the first light source, refractive index change or refractive index distribution of the objective optical system OBJ due to temperature change, two-layer disk, 4 Focus jump between information recording layers of a multilayer disk such as a layer disk, thickness variation or thickness distribution due to manufacturing error of the protective layer PL1, and the like.

また、光ピックアップ装置PU1においてDVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第2光束が平行光束の状態でエキスパンダーレンズEXPから射出されるように、負レンズE1と正レンズE2との間の距離が、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合よりも大きくなるように第2アクチュエータAC2により負レンズE1を移動させる。その後、レーザモジュールLMを作動させて第2の発光点EP2を発光させる。第2の発光点EP2から射出された発散光束は、図1(a)において点線でその光線経路を描いたように、プリズムPSで反射され、コリメートレンズCOLを経て略平行光束とされ、エキスパンダーレンズEXPを透過することにより光束径が拡径されるとともに平行光束とされ、開口制限素子APを透過した後、対物光学系OBJによって第2保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された第1アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、開口制限素子AP、エキスパンダーレンズEXPを透過し、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、プリズムPS内部で2回反射され受光部DS2に集光する。そして、受光部DS2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。   Further, when recording / reproducing information with respect to the DVD in the optical pickup device PU1, the negative lens E1 and the positive lens E2 are arranged such that the second light beam is emitted from the expander lens EXP in the state of a parallel light beam. The negative lens E1 is moved by the second actuator AC2 so that the distance between them is larger than that when information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disk HD. Thereafter, the laser module LM is operated to emit the second light emission point EP2. The divergent light beam emitted from the second light emitting point EP2 is reflected by the prism PS as shown by the dotted line in FIG. 1 (a), is converted into a substantially parallel light beam through the collimator lens COL, and the expander lens. By passing through EXP, the diameter of the light beam is expanded and becomes a parallel light beam, and after passing through the aperture limiting element AP, formed by the objective optical system OBJ on the information recording surface RL2 via the second protective layer PL2. Become a spot. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by the first actuator AC1 disposed in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 is transmitted again through the objective optical system OBJ, the aperture limiting element AP, and the expander lens EXP, is converted into a convergent light beam by the collimator lens COL, and is reflected twice inside the prism PS. The light is condensed on the light receiving part DS2. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of light-receiving part DS2.

DVDに対して情報の記録/再生を行う際にも高密度光ディスクHDの場合と同様に、負レンズE1を第2アクチュエータAC2により光軸方向に駆動させることで、DVDの情報記録面RL2上に形成されたスポットの球面収差を補正する構成としてもよい。   When recording / reproducing information with respect to the DVD, as in the case of the high-density optical disc HD, the negative lens E1 is driven in the optical axis direction by the second actuator AC2 so as to be on the information recording surface RL2 of the DVD. It is good also as a structure which correct | amends the spherical aberration of the formed spot.

また、光ピックアップ装置PU1においてCDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第3アクチュエータAC3により正レンズE2を光路外へと移動させる。その後、レーザモジュールLMを作動させて第3の発光点EP3を発光させる。第3の発光点EP3から射出された発散光束は、図1において二点鎖線でその光線経路を描いたように、プリズムPSで反射され、コリメートレンズCOLを経て略平行光束とされた後、負レンズE1を透過することにより発散光束に変換され、開口制限素子APにより光束径が規制された後、対物光学系OBJによって第3保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された第1アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、開口制限素子AP、負レンズE1を透過し、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、プリズムPS内部で2回反射され受光部DS3に集光する。そして、受光部DS3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。ここで、負レンズE2の近軸パワーは、対物光学系OBJの倍率が、t1とt3の厚さの差にする球面収差が補正されるような倍率に変換されるように決定されている。   Further, when recording / reproducing information with respect to the CD in the optical pickup apparatus PU1, the positive lens E2 is moved out of the optical path by the third actuator AC3. Thereafter, the laser module LM is operated to emit the third light emission point EP3. The divergent light beam emitted from the third light emitting point EP3 is reflected by the prism PS as depicted by the two-dot chain line in FIG. 1, and after being converted into a substantially parallel light beam through the collimator lens COL, it is negative. A spot formed on the information recording surface RL3 via the third protective layer PL3 by the objective optical system OBJ after being converted into a divergent light beam by passing through the lens E1 and being regulated by the aperture limiting element AP. Become. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by the first actuator AC1 disposed in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is transmitted again through the objective optical system OBJ, the aperture limiting element AP, and the negative lens E1, is converted into a convergent light beam by the collimator lens COL, and is reflected twice inside the prism PS. The light is condensed on the light receiving unit DS3. And the information recorded on CD can be read using the output signal of light-receiving part DS3. Here, the paraxial power of the negative lens E2 is determined so that the magnification of the objective optical system OBJ is converted to a magnification that corrects the spherical aberration that makes the difference between the thicknesses t1 and t3.

尚、本実施の形態では、正レンズE2を光軸垂直方向に移動させる構成としたが、正レンズE2を所定の支点を中心として光軸垂直な面内で回転させることにより、光路外へと移動させる構成としてもよい。   In the present embodiment, the positive lens E2 is configured to move in the direction perpendicular to the optical axis. However, by rotating the positive lens E2 within a plane perpendicular to the optical axis about a predetermined fulcrum, the positive lens E2 is moved out of the optical path. It is good also as a structure to which it moves.

次に、上述した光ピックアップ装置PU1のエキスパンダーレンズと対物光学系OBJとから構成される光学系を説明する。   Next, an optical system composed of the expander lens and the objective optical system OBJ of the above-described optical pickup device PU1 will be described.

本実施例における非球面は、その面の頂点に接する平面からの変形量をX(mm)、光軸に垂直な方向の高さをh(mm)、曲率半径をr(mm)とするとき、次の数1に表1中の非球面係数A2iを代入した数式で表される。但し、κを円錐係数とする。 The aspherical surface in this embodiment has a deformation amount from a plane in contact with the apex of the surface as X (mm), a height perpendicular to the optical axis as h (mm), and a radius of curvature as r (mm). , The following formula 1 is expressed by a mathematical formula in which the aspheric coefficient A 2i in Table 1 is substituted. Where κ is the conic coefficient.

Figure 2005293777
また、本実施例における重畳型回折構造は、透過波面に付加される光路差で表される。かかる光路差は、λを入射光束の波長、λを製造波長、光軸に垂直な方向の高さをh(mm)、B2jを光路差関数係数、nを回折次数とするとき次の数2で定義される光路差関数φ(mm)で表される。
Figure 2005293777
In addition, the superposition type diffractive structure in this embodiment is represented by an optical path difference added to the transmitted wavefront. The optical path difference is as follows when λ is the wavelength of the incident light beam, λ B is the manufacturing wavelength, the height in the direction perpendicular to the optical axis is h (mm), B 2j is the optical path difference function coefficient, and n is the diffraction order. It is represented by an optical path difference function φ b (mm) defined by Equation 2.

Figure 2005293777
表1において、NA1、f1、λ1、t1は、それぞれ、高密度光ディスクHD使用時の対物光学系OBJの開口数、対物光学系OBJの焦点距離、対物光学系OBJの波長、対物光学系OBJの倍率、保護層の厚さであり、NA2、f2、λ2、t2は、DVD使用時の同様の値であり、NA3、f3、λ3、t3は、CD使用時の同様の値である。
Figure 2005293777
In Table 1, NA1, f1, λ1, and t1 are the numerical aperture of the objective optical system OBJ, the focal length of the objective optical system OBJ, the wavelength of the objective optical system OBJ, and the objective optical system OBJ, respectively, when the high-density optical disk HD is used. The magnification and the thickness of the protective layer. NA2, f2, λ2, and t2 are the same values when using the DVD, and NA3, f3, λ3, and t3 are the same values when using the CD.

また、r(mm)は曲率半径、d1(mm)、d2(mm)、d3(mm)は、それぞれ、高密度光ディスクHD使用時、DVD使用時、CD使用時のレンズ間隔、Nλ1、Nλ2、Nλ3は、それぞれ、波長λ1、波長λ2、波長λ3に対するレンズの屈折率、νdはd線のレンズのアッベ数である。   Further, r (mm) is a radius of curvature, and d1 (mm), d2 (mm), and d3 (mm) are lens intervals when using a high-density optical disk HD, using a DVD, and using a CD, respectively, Nλ1, Nλ2, Nλ3 is the refractive index of the lens with respect to wavelength λ1, wavelength λ2, and wavelength λ3, respectively, and νd is the Abbe number of the d-line lens.

また、n1、n2、n3は、それぞれ、重畳型回折構造で発生する第1光束、第2光束、第3光束の回折光の回折次数である。
〔実施例1〕
第1実施形態の光学系は、ともにプラスティックレンズである負レンズと正レンズとから構成されたエキスパンダーレンズと、ともにプラスティックレンズである収差補正素子と集光素子とから構成された対物光学系とから構成される光学系である。その具体的な数値データを表1に示す。
N1, n2, and n3 are the diffraction orders of the diffracted light of the first light beam, the second light beam, and the third light beam generated in the superposition type diffractive structure, respectively.
[Example 1]
The optical system of the first embodiment includes an expander lens composed of a negative lens and a positive lens, both of which are plastic lenses, and an objective optical system composed of an aberration correction element and a condensing element, both of which are plastic lenses. An optical system configured. The specific numerical data is shown in Table 1.

Figure 2005293777
Figure 2005293777

Figure 2005293777
Figure 2005293777

Figure 2005293777
対物光学系は、収差補正素子の光源側の光学面(表1において第5面)に形成した重畳型回折構造の作用により、高密度光ディスクHDとDVDとの保護層の厚さの違いによる球面収差を補正したHD/DVD互換レンズである。尚、集光素子は、高密度光ディスクHDに対して球面収差補正が最適化されたレンズである。
Figure 2005293777
The objective optical system has a spherical surface due to the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disk HD and the DVD by the action of the superposition type diffractive structure formed on the optical surface (fifth surface in Table 1) on the light source side of the aberration correction element. This is an HD / DVD compatible lens with corrected aberration. The condensing element is a lens in which spherical aberration correction is optimized for the high-density optical disc HD.

この重畳型回折構造は複数の輪帯から構成されており、各輪帯は階段状に5分割されている。各輪帯内の階段構造の段差Δは、Δ=2・λ1/(Nλ1−1)を満たす高さに設定されている。ここで、Nλ1は波長λ1における収差補正素子L1の屈折率である。この階段構造により第1光束に付加される光路差は2λ1であるので、第1光束は重畳型回折構造により何ら作用を受けずにそのまま透過する。また、この階段構造により第3光束に付加される光路差は1λ3であるので、第3光束も重畳型回折構造により何ら作用を受けずにそのまま透過する。一方、この階段構造により第2光束に付加される光路差は約0.2λ2であり、5分割された輪帯1つ分ではちょうど1λ2の光路差が付加されることになり、1次回折光が発生する。このように、第2光束のみを選択的に回折させることにより、t1とt2の差に起因する球面収差を補正している。 This superposition type diffractive structure is composed of a plurality of annular zones, and each annular zone is divided into five steps. The step Δ of the staircase structure in each ring zone is set to a height that satisfies Δ = 2 · λ1 / (N λ1 −1). Here, Nλ1 is the refractive index of the aberration correction element L1 at the wavelength λ1. Since the optical path difference added to the first light flux by this staircase structure is 2λ1, the first light flux is transmitted as it is without being affected by the superposition type diffractive structure. Further, since the optical path difference added to the third light flux by this staircase structure is 1λ3, the third light flux is transmitted as it is without being affected by the superposition type diffractive structure. On the other hand, the optical path difference added to the second light flux by this staircase structure is about 0.2λ2, and an optical path difference of just 1λ2 is added to one of the five divided zones, and the first-order diffracted light is Occur. Thus, spherical aberration due to the difference between t1 and t2 is corrected by selectively diffracting only the second light flux.

尚、重畳型回折構造で発生する第1光束の0次回折光(透過光)の回折効率は100%、第2光束の1次回折光の回折効率は87%、第3光束の0次回折光(透過光)の回折効率は100%であり、何れの光束に対しても高い回折効率を得ている。   Incidentally, the diffraction efficiency of the first light beam generated by the superposition type diffractive structure is 100%, the diffraction efficiency of the first light beam of the second light beam is 87%, and the 0th order light beam (transmission) of the third light beam. The diffraction efficiency of light) is 100%, and high diffraction efficiency is obtained for any light flux.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、エキスパンダーレンズの正レンズを光路中からはずし、さらに負レンズを対物光学系に近づく方向に1mm動かすことにより、対物光学系の倍率が、高密度光ディスクHDとCDとの保護層の厚さの違いによる球面収差が補正されるような倍率となるようにしてから、CDに対して情報の記録/再生を行う。   When recording / reproducing information with respect to a CD, the magnification of the objective optical system can be increased by removing the positive lens of the expander lens from the optical path and moving the negative lens by 1 mm in the direction approaching the objective optical system. Information is recorded / reproduced with respect to the CD after the magnification is adjusted so that the spherical aberration due to the difference in the thickness of the protective layer between the high-density optical disk HD and the CD is corrected.

また、入射光束の波長が変わると、色収差の影響で、エキスパンダーレンズから射出される光束の発散度が変化する。そこで、DVDに対する記録/再生時には、エキスパンダーレンズから射出される第2光束が平行光束となるように、負レンズと正レンズとの間隔が高密度光ディスクHDの場合よりも広くなるように負レンズを動かしている。
〔第2実施形態〕
図2は、高密度光ディスクHDとDVDとCDの何れに対しても適切に情報の記録/再生を行える第2の光ピックアップ装置PU2の構成を概略的に示す図である。図2(a)に高密度光ディスクHDとDVDとに情報の記録/再生を行う際の光路図を示し、図2(b)にCDに情報の記録/再生を行う際の光路図を示す。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、波長λ1=408nm、保護層PL1の厚さt1=0.0875mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、波長λ2=658nm、保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.65であり、CDの光学的仕様は、波長λ3=785nm、保護層PL3の厚さt2=1.2mm、開口数NA3=0.45である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。
Further, when the wavelength of the incident light beam changes, the divergence of the light beam emitted from the expander lens changes due to the influence of chromatic aberration. Therefore, at the time of recording / reproducing with respect to the DVD, the negative lens is set so that the distance between the negative lens and the positive lens is wider than that of the high-density optical disk HD so that the second light beam emitted from the expander lens becomes a parallel light beam. It is moving.
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of the second optical pickup device PU2 capable of appropriately recording / reproducing information on any of the high density optical disc HD, DVD and CD. FIG. 2A shows an optical path diagram when recording / reproducing information on the high-density optical disc HD and DVD, and FIG. 2B shows an optical path diagram when recording / reproducing information on the CD. The optical specification of the high-density optical disc HD is the wavelength λ1 = 408 nm, the thickness t1 of the protective layer PL1 is 0.0875 mm, and the numerical aperture NA1 = 0.85. The optical specification of the DVD is the wavelength λ2 = 658 nm, protection The layer PL2 has a thickness t2 = 0.6 mm and a numerical aperture NA2 = 0.65. The optical specification of the CD is a wavelength λ3 = 785 nm, the protective layer PL3 has a thickness t2 = 1.2 mm, and a numerical aperture NA3 = 0. .45. However, the combination of the wavelength, the thickness of the protective layer, and the numerical aperture is not limited to this.

光ピックアップ装置PU2は、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され408nmのレーザ光束(第1光束)を射出する第1の発光点EP1(第1光源)と、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され658nmのレーザ光束(第2光束)を射出する第2の発光点EP2(第2光源)と、CDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され785nmのレーザ光束(第3光束)を射出する第3の発光点EP3(第3光源)と、高密度光ディスクHDの情報記録面RL1からの反射光束を受光する第1の受光部DS1と、DVDの情報記録面RL2からの反射光束を受光する第2の受光部DS2と、CDの情報記録面RL3からの反射光束を受光する第3の受光部DS3と、プリズムPSとから構成されたレーザモジュールLM、その光学面上に重畳型回折構造が形成された収差補正素子L1と、両面が非球面とされた集光素子L2とから構成される対物光学系OBJ、CD用の開口制限素子AP、対物光学素子OBJをフォーカシング/トラッキング駆動させるための第1アクチュエータAC1、第1負レンズE1と正レンズE2とから構成されるコリメートレンズCOL、正レンズE2と切り替わる形で第3光束の光路中に挿入される第2負レンズE3、正レンズE2と第2負レンズE3とを切り替えて光路中に挿入させるための回転駆動装置(図示せず)、負レンズE1を光軸方向に駆動させるための第2アクチュエータAC2、対物光学系OBJと開口制限素子APとを一体化するための保持部材B、とから構成されている。   The optical pickup device PU2 is a first light emitting point EP1 (first light source) that emits a 408 nm laser light beam (first light beam) when recording / reproducing information on the high density optical disk HD, and a DVD. Information is recorded / reproduced with respect to the second light emitting point EP2 (second light source) that emits a laser beam (second light beam) of 658 nm and is emitted when information is recorded / reproduced. And a first light receiving portion EP3 (third light source) that emits a 785 nm laser light beam (third light beam) and a first light receiving unit that receives the reflected light beam from the information recording surface RL1 of the high-density optical disk HD. DS1, a second light receiving unit DS2 that receives a reflected light beam from the information recording surface RL2 of the DVD, a third light receiving unit DS3 that receives a reflected light beam from the information recording surface RL3 of the CD, and a prism PS. Objective optical system OBJ, which is composed of a laser module LM formed, an aberration correction element L1 having a superposed diffractive structure formed on its optical surface, and a condensing element L2 having both aspheric surfaces. The restricting element AP, the first actuator AC1 for driving the objective optical element OBJ to perform focusing / tracking, the collimating lens COL including the first negative lens E1 and the positive lens E2, and the positive lens E2 are switched. The second negative lens E3 inserted in the optical path, a rotation driving device (not shown) for switching between the positive lens E2 and the second negative lens E3 to be inserted in the optical path, and driving the negative lens E1 in the optical axis direction And a holding member B for integrating the objective optical system OBJ and the aperture limiting element AP.

対物光学素子OBJの構成や機能については、上述した第1の実施の形態における対物光学系OBJと同様であるのでここでは詳細な説明は割愛する。   Since the configuration and function of the objective optical element OBJ are the same as those of the objective optical system OBJ in the first embodiment described above, detailed description thereof is omitted here.

光ピックアップ装置PU2において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、レーザモジュールLMを作動させて第1の発光点EP1を発光させる。第1の発光点EP1から射出された発散光束は、図2(a)において実線でその光線経路を描いたように、プリズムPSで反射され、コリメートレンズCOLを経て平行光束とされ、図示しない絞りSTOにより光束径が規制され、開口制限素子APを透過し、対物光学系OBJによって第1保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された第1アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、開口制限素子APを透過し、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、プリズムPS内部で2回反射され受光部DS1に集光する。そして、受光部DS1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。   When recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD in the optical pickup device PU2, the laser module LM is operated to emit the first light emission point EP1. The divergent light beam emitted from the first light emitting point EP1 is reflected by the prism PS as shown by the solid line in FIG. 2A, and is converted into a parallel light beam through the collimator lens COL. The beam diameter is regulated by the STO, passes through the aperture limiting element AP, and becomes a spot formed on the information recording surface RL1 via the first protective layer PL1 by the objective optical system OBJ. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by the first actuator AC1 disposed in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 is transmitted again through the objective optical system OBJ and the aperture limiting element AP, is converted into a convergent light beam by the collimator lens COL, is reflected twice inside the prism PS, and is reflected by the light receiving unit DS1. Condensate. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the light receiving unit DS1.

この際、第1レンズE1を1軸アクチュエータAC2により光軸方向に駆動させることで、高密度光ディスクHDの情報記録面RL1上に形成されたスポットの球面収差を補正する。第1レンズE1の位置調整により補正する球面収差の発生原因は、例えば、第1光源の製造誤差による波長ばらつき、温度変化に伴う対物光学系OBJの屈折率変化や屈折率分布、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクの情報記録層間のフォーカスジャンプ、保護層PL1の製造誤差による厚みばらつきや厚み分布、等である。   At this time, the spherical aberration of the spot formed on the information recording surface RL1 of the high density optical disk HD is corrected by driving the first lens E1 in the optical axis direction by the uniaxial actuator AC2. The cause of the spherical aberration to be corrected by adjusting the position of the first lens E1 is, for example, wavelength variation due to manufacturing error of the first light source, refractive index change or refractive index distribution of the objective optical system OBJ due to temperature change, two-layer disc, Focus jump between information recording layers of a multilayer disk such as a four-layer disk, thickness variation or thickness distribution due to manufacturing error of the protective layer PL1, and the like.

また、光ピックアップ装置PU2においてDVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第2光束が平行光束の状態でコリメートレンズCOLから射出されるように、第1負レンズE1と正レンズE2との間の距離が、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合よりも大きくなるように第2アクチュエータAC2により第1負レンズE1を移動させる。その後、レーザモジュールLMを作動させて第2の発光点EP2を発光させる。第2の発光点EP2から射出された発散光束は、図2(a)において点線でその光線経路を描いたように、プリズムPSで反射され、コリメートレンズCOLを経て平行光束とされ、開口制限素子APを透過した後、対物光学系OBJによって第2保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された第1アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、開口制限素子APを透過し、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、プリズムPS内部で2回反射され受光部DS2に集光する。そして、受光部DS2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。   Further, when information is recorded / reproduced with respect to the DVD in the optical pickup device PU2, the first negative lens E1 and the positive lens E2 so that the second light beam is emitted from the collimator lens COL in a parallel light beam state. The first negative lens E1 is moved by the second actuator AC2 so that the distance between the second actuator AC2 and the high-density optical disk HD is larger than that when information is recorded / reproduced. Thereafter, the laser module LM is operated to emit the second light emission point EP2. The divergent light beam emitted from the second light emitting point EP2 is reflected by the prism PS as shown by the dotted line in FIG. 2 (a), is converted into a parallel light beam through the collimator lens COL, and the aperture limiting element. After passing through the AP, it becomes a spot formed on the information recording surface RL2 via the second protective layer PL2 by the objective optical system OBJ. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by the first actuator AC1 disposed in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 is transmitted again through the objective optical system OBJ and the aperture limiting element AP, is converted into a convergent light beam by the collimator lens COL, is reflected twice inside the prism PS, and is reflected by the light receiving unit DS2. Condensate. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of light-receiving part DS2.

DVDに対して情報の記録/再生を行う際にも高密度光ディスクHDの場合と同様に、第1負レンズE2を第2アクチュエータAC2により光軸方向に駆動させることで、DVDの情報記録面RL2上に形成されたスポットの球面収差を補正する構成としてもよい。   When recording / reproducing information with respect to a DVD, as in the case of the high-density optical disc HD, the information recording surface RL2 of the DVD is obtained by driving the first negative lens E2 in the optical axis direction by the second actuator AC2. The spherical aberration of the spot formed on the top may be corrected.

また、光ピックアップ装置PU2においてCDに対して情報の記録/再生を行う場合には、回転駆動装置により、正レンズE2と第2負レンズE2が搭載された保持部材(図示せず)を所定の支点を中心として光軸垂直な面内で回転させることにより、第2負レンズE2を光路中に挿入させた後、対物光学系OBJの倍率が、t1とt3の厚さの差にする球面収差が補正されるような倍率に変換されるように第1負レンズE1を第2アクチュエータAC2により光軸方向に移動させる。その後、レーザモジュールLMを作動させて第3の発光点EP3を発光させる。第3の発光点EP3から射出された発散光束は、図2において二点鎖線でその光線経路を描いたように、プリズムPSで反射された後、第1負レンズE1及び第2負レンズE2を透過することにより発散光束に変換され、開口制限素子APにより光束径が規制された後、対物光学系OBJによって第3保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された第1アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJ、開口制限素子AP、第2負レンズE2、第1負レンズE1を透過した後、プリズムPS内部で2回反射され受光部DS3に集光する。そして、受光部DS3の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
〔第3実施形態〕
図3(a),(b)は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても、簡略な構成で適切に情報の記録/再生を行える第1の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。高密度光ディスクHDの光学的仕様は、第1波長λ1=408nm、第1保護層PL1の厚さt1=0.1mm、開口数NA1=0.85であり、DVDの光学的仕様は、第2波長λ2=658nm、第2保護層PL2の厚さt2=0.6mm、開口数NA2=0.60であり、CDの光学的仕様は、第3波長λ3=785nm、第3保護層PL3の厚さt3=1.2mm、開口数NA3=0.45である。
Further, when information is recorded / reproduced with respect to the CD in the optical pickup device PU2, a holding member (not shown) on which the positive lens E2 and the second negative lens E2 are mounted is predetermined by a rotation driving device. Spherical aberration in which the magnification of the objective optical system OBJ is the difference between the thicknesses of t1 and t3 after the second negative lens E2 is inserted into the optical path by rotating in a plane perpendicular to the optical axis about the fulcrum. The first negative lens E1 is moved in the direction of the optical axis by the second actuator AC2 so that the magnification is converted so as to be corrected. Thereafter, the laser module LM is operated to emit the third light emission point EP3. The divergent light beam emitted from the third light emitting point EP3 is reflected by the prism PS as shown by the two-dot chain line in FIG. 2, and then passes through the first negative lens E1 and the second negative lens E2. By being transmitted, it is converted into a divergent light beam, and after the light beam diameter is regulated by the aperture limiting element AP, it becomes a spot formed on the information recording surface RL3 via the third protective layer PL3 by the objective optical system OBJ. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by the first actuator AC1 disposed in the periphery thereof. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is again transmitted through the objective optical system OBJ, the aperture limiting element AP, the second negative lens E2, and the first negative lens E1, and then reflected twice within the prism PS. The light is condensed on the light receiving unit DS3. And the information recorded on CD can be read using the output signal of light-receiving part DS3.
[Third Embodiment]
3 (a) and 3 (b) show information appropriately in a simple configuration for any of the high-density optical disc HD (first optical disc), DVD (second optical disc), and CD (third optical disc). It is a figure which shows schematically the structure of 1st optical pick-up apparatus PU1 which can perform recording / reproduction | regeneration. The optical specifications of the high-density optical disc HD are the first wavelength λ1 = 408 nm, the thickness t1 of the first protective layer PL1 is 0.1 mm, and the numerical aperture NA1 = 0.85. The optical specification of the DVD is the second The wavelength λ2 = 658 nm, the thickness t2 of the second protective layer PL2 = 0.6 mm, the numerical aperture NA2 = 0.60, and the optical specifications of the CD are the third wavelength λ3 = 785 nm and the thickness of the third protective layer PL3. The length t3 = 1.2 mm and the numerical aperture NA3 = 0.45.

第1光ディスク〜第3光ディスクの記録密度(ρ1〜ρ3)は、ρ3<ρ2<ρ1となっており、第1光ディスク〜第3光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う際の、対物光学系OBJの倍率(第1倍率M1〜第3倍率M3)は、M1=M2=0、M3≠0となっている。但し、波長、保護層の厚さ、開口数、記録密度及び倍率の組合せはこれに限られない。   The recording densities (ρ1 to ρ3) of the first optical disc to the third optical disc are ρ3 <ρ2 <ρ1, and the objective when recording and / or reproducing information on the first optical disc to the third optical disc is set. The magnifications (first magnification M1 to third magnification M3) of the optical system OBJ are M1 = M2 = 0 and M3 ≠ 0. However, the combination of wavelength, protective layer thickness, numerical aperture, recording density, and magnification is not limited to this.

本実施形態の光ピックアップ装置PU1は、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され408nmのレーザ光束(第1光束)を射出する第1の発光点LD1(第1光源)と、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され658nmのレーザ光束(第2光束)を射出する第2の発光点LD2(第2光源)と、785nmのレーザ光束(第3光束)を射出する発光点LD3(第3光源)と、からなる3つの異なる波長の光源が同一パッケージ内で一体化された3レーザ1パッケージ3L1Pと、光検出器PDと、その光学面上に位相構造としての回折構造が形成されている収差補正素子L1とこの収差補正素子L1を透過したレーザ光束を情報記録面上に集光させる機能を有する両面が非球面とされた集光素子L2とから構成された対物光学系OBJ、2軸アクチュエータAC1、1軸アクチュエータAC2、高密度光ディスクHDの開口数NA1に対応した絞りSTO、偏光ビームスプリッタPBS、コリメートレンズCOL(可動素子)、センサ用レンズSL、1/4波長板QWP、前記対物光学系OBJと前記コリメートレンズCOLの間の光路中に挿脱可能となっているリレーレンズRL、とから構成されている。   The optical pickup device PU1 of the present embodiment is a first light emitting point LD1 (first light source) that emits a 408 nm laser light beam (first light beam) when recording / reproducing information with respect to the high-density optical disk HD. ), A second light emitting point LD2 (second light source) that emits a 658 nm laser beam (second beam) when recording / reproducing information on a DVD, and a 785 nm laser beam (third). A three-laser one-package 3L1P in which light sources of three different wavelengths composed of a light-emitting point LD3 (third light source) that emits a luminous flux) are integrated in the same package, a photodetector PD, and an optical surface thereof Aberration correction element L1 in which a diffractive structure as a phase structure is formed, and a condensing element in which both surfaces having an aspherical surface have a function of condensing a laser beam transmitted through the aberration correction element L1 on an information recording surface The objective optical system OBJ composed of the child L2, the biaxial actuator AC1, the monoaxial actuator AC2, the stop STO corresponding to the numerical aperture NA1 of the high-density optical disc HD, the polarizing beam splitter PBS, the collimating lens COL (movable element), and the sensor Lens SL, 1/4 wavelength plate QWP, and relay lens RL that can be inserted into and removed from the optical path between the objective optical system OBJ and the collimating lens COL.

図示しないが、例えば、前記対物光学系OBJと絞りSTOの間に配置され、アクチュエータAC2や別体のアクチュエータにより前記前記対物光学系OBJと一体又は相対的に駆動可能な、DVDの開口数NA2やCDの開口数NA3に対応するための開口制限素子AP、前記対物光学系OBJと前記コリメートレンズCOLの間に配置され、例えば青紫色半導体レーザLD1の製造誤差による波長ばらつき、温度変化に伴う対物光学系OBJの屈折率変化や屈折率分布、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクに対する記録/再生時における層間のフォーカスジャンプ、保護層PL1の製造誤差による厚みばらつきや厚み分布、等により発生する球面収差の補正をその位置調整により行なう等の機能を持つ収差補正手段EXP(ビームエキスパンダー)、前記3レーザ1パッケージ3L1Pと前記コリメートレンズCOLの間に配置され、光源からの楕円光束を円形又は略円形の光束に変換するためのビーム整形素子SH、を用いるとより高性能な光ピックアップ装置となるので望ましい。   Although not shown, for example, the numerical aperture NA2 of the DVD, which is disposed between the objective optical system OBJ and the stop STO and can be driven integrally or relatively with the objective optical system OBJ by an actuator AC2 or a separate actuator, An aperture limiting element AP for accommodating the numerical aperture NA3 of the CD, and is disposed between the objective optical system OBJ and the collimating lens COL. For example, objective optics associated with wavelength variations due to manufacturing errors of the blue-violet semiconductor laser LD1 and temperature changes. This occurs due to a change in the refractive index of the system OBJ, a refractive index distribution, a focus jump between layers at the time of recording / reproducing on a multi-layer disk such as a two-layer disk, a four-layer disk, a thickness variation due to a manufacturing error of the protective layer PL1, a thickness distribution, etc. Aberration correction means EXP (behind the function of correcting spherical aberration by adjusting its position, etc.) And a beam shaping element SH arranged between the 3 laser 1 package 3L1P and the collimating lens COL, for converting the elliptical light beam from the light source into a circular or substantially circular light beam, to achieve higher performance. An optical pickup device is desirable.

また図3(c)に示すように、前記3レーザ1パッケージ3L1Pにおいては、光学系の設計上最も厳しい精度が要求される第1光源のLD1が光ピックアップ装置PU1の光軸上に配置されていることが望ましいが、第2光源LD2や第3光源LD3を光軸上に配置しても良く、或いは全ての光源を軸外で望ましい位置にバランスさせて配置しても良い。更に本実施形態では、光検出器PDを前記3レーザ1パッケージ3L1Pと別に設けているが、これを前記3レーザ1パッケージ3L1P内部や前記3レーザ1パッケージ3L1Pの近傍に設けることもでき、それにより偏光ビームスプリッタPBSを省略することも可能となるので、更なる装置の簡略化や低コスト化が達成可能となり、望ましい。   Further, as shown in FIG. 3C, in the 3 laser 1 package 3L1P, the LD 1 of the first light source that requires the strictest accuracy in the design of the optical system is arranged on the optical axis of the optical pickup device PU1. However, the second light source LD2 and the third light source LD3 may be arranged on the optical axis, or all the light sources may be arranged in balance at a desired position off the axis. Furthermore, in this embodiment, the photodetector PD is provided separately from the 3 laser 1 package 3L1P, but this can also be provided inside the 3 laser 1 package 3L1P or in the vicinity of the 3 laser 1 package 3L1P, thereby Since it is possible to omit the polarization beam splitter PBS, further simplification and cost reduction of the apparatus can be achieved, which is desirable.

光ピックアップ装置PU1において、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、3レーザ1パッケージ3L1Pを作動させて第1光源LD1の発光点EP1を発光させる。ここで、3レーザ1パッケージ3L1Pを作動させて第1光源LD1の発光点EP1を発光させた後、コリメートレンズCOLを移動させながらその最適位置を探索しても良い。第1の発光点EP1から射出された発散光束は、図3(a)において実線でその光線経路を描いたように、偏光ビームスプリッタPBSを透過し、コリメートレンズCOLを経て平行光束とされた後、1/4波長板QWPを介して光源からの直線偏光光束を円偏光光束に変換され、絞りSTOにより光束径が規制され、対物光学系OBJによって第1保護層PL1を介して情報記録面RS1上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RS1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過し、1/4波長板QWPを介して円偏光光束を光源からの直線偏光と90°回転した方向の直線光束に変換され、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタPBSに入射する。ここで、偏光ビームスプリッタPBSは、例えば、2つの直角プリズムが貼り合わされており、その貼り合せ面を光ピックアップ装置PU1の光軸と45°傾けた構成とし、前記貼り合せ面にはS偏光とP偏光のうちどちらか一方の偏光(3L1Pからの直線偏光光束の偏光方向と同じ方向)を透過し、他方の偏光(3L1Pからの直線偏光光束の偏光方向と垂直な方向)を反射するコーティングがなされている。これにより、前記コリメートレンズCOLによって収斂光束となった光束は、偏光ビームスプリッタPBS内部で反射され、センサレンズSLを介して光検出器PDに集光する。そして、光検出器PDの出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。   In the optical pickup device PU1, when information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disk HD, the 3 laser 1 package 3L1P is operated to emit the light emission point EP1 of the first light source LD1. Here, after operating the 3 laser 1 package 3L1P to emit the light emission point EP1 of the first light source LD1, the optimum position may be searched while moving the collimating lens COL. The divergent light beam emitted from the first light emitting point EP1 passes through the polarization beam splitter PBS and is converted into a parallel light beam through the collimator lens COL as shown by the solid line in FIG. 3A. The linearly polarized light beam from the light source is converted into a circularly polarized light beam through the quarter-wave plate QWP, the diameter of the light beam is regulated by the stop STO, and the information recording surface RS1 through the first protective layer PL1 by the objective optical system OBJ. It becomes a spot formed on the top. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC1 disposed around the objective optical system OBJ. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RS1 is transmitted again through the objective optical system OBJ, and the circularly polarized light beam is linearly rotated by 90 ° with the linearly polarized light from the light source via the quarter-wave plate QWP. The light beam is converted into a light beam, is converted into a converged light beam by the collimating lens COL, and is incident on the polarization beam splitter PBS. Here, the polarization beam splitter PBS has, for example, two right-angle prisms bonded together, and the bonded surface is inclined by 45 ° with respect to the optical axis of the optical pickup device PU1, and the bonded surface has S-polarized light. A coating that transmits either one of the P-polarized light (the same direction as the polarization direction of the linearly polarized light beam from 3L1P) and reflects the other polarized light (the direction perpendicular to the polarization direction of the linearly polarized light beam from 3L1P) Has been made. As a result, the light beam that has become a converged light beam by the collimating lens COL is reflected inside the polarization beam splitter PBS and condensed on the photodetector PD via the sensor lens SL. Then, information recorded on the high density optical disk HD can be read using the output signal of the photodetector PD.

また、光ピックアップ装置PU1においてDVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第2光束が平行光束の状態でコリメートレンズCOLから射出されるように、対物光学系OBJとコリメートレンズCOLとの間の距離が、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合よりも小さくなるように1軸アクチュエータAC2によりコリメートレンズCOLを移動させる。その後、対物光学系OBJと3レーザ1パッケージ3L1Pを作動させて第2光源LD2の発光点EP2を発光させる。またここでは、3レーザ1パッケージ3L1Pを作動させて第2光源LD2の発光点EP2を発光させた後に最適位置を探索しながらコリメートレンズCOLを移動させる手順でも構わない。第2の発光点EP2から射出された発散光束は、図3(a)には図示していないが、偏光ビームスプリッタPBSを透過し、コリメートレンズCOLを経て平行光束とされた後、1/4波長板QWPを介して光源からの直線偏光光束を円偏光光束に変換され、対物光学系OBJによって第2保護層PL2を介して情報記録面RS2上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RS2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過し、1/4波長板QWPを介して円偏光光束を光源からの直線偏光と90°回転した方向の直線光束に変換され、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタPBS内部で反射され、センサレンズSLを介して光検出器PDに集光する。そして、光検出器PDの出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。   Further, when recording / reproducing information with respect to the DVD in the optical pickup device PU1, the objective optical system OBJ and the collimating lens COL are arranged so that the second light beam is emitted from the collimating lens COL in the state of a parallel light beam. The collimating lens COL is moved by the uniaxial actuator AC2 so that the distance between the two is smaller than that when information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disk HD. Thereafter, the objective optical system OBJ and the 3 laser 1 package 3L1P are operated to emit the light emission point EP2 of the second light source LD2. In this case, the collimator lens COL may be moved while the optimum position is searched after the three lasers 1 package 3L1P is operated to emit the light emission point EP2 of the second light source LD2. Although not shown in FIG. 3A, the divergent light beam emitted from the second light emitting point EP2 is transmitted through the polarization beam splitter PBS, converted into a parallel light beam through the collimator lens COL, and then ¼. A linearly polarized light beam from the light source is converted into a circularly polarized light beam through the wave plate QWP, and becomes a spot formed on the information recording surface RS2 through the second protective layer PL2 by the objective optical system OBJ. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC1 disposed around the objective optical system OBJ. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RS2 is transmitted again through the objective optical system OBJ, and the circularly polarized light beam is linearly rotated by 90 ° with the linearly polarized light from the light source via the quarter-wave plate QWP. The light beam is converted into a light beam, converted into a converged light beam by the collimator lens COL, reflected inside the polarization beam splitter PBS, and condensed on the photodetector PD through the sensor lens SL. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of photodetector PD.

また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図3(b)に示すように、PU1の光路中、対物光学系OBJとコリメートレンズCOLの間にリレーレンズRLを挿入する。リレーレンズRLは、正の屈折力を持つ少なくとも1枚のレンズで構成され、非球面レンズで構成されても良い。また、ピックアップ装置PU1は少なくとも前記リレーレンズRLを光路中に挿脱可能とするための、レンズ駆動手段(図示せず)AC3を備えている。このようなレンズ駆動手段AC3は、例えば軸駆動のアクチュエータであったり、カムやヘリコイドを用いた駆動であっても構わない。   When recording / reproducing information with respect to the CD, as shown in FIG. 3B, a relay lens RL is inserted between the objective optical system OBJ and the collimating lens COL in the optical path of PU1. The relay lens RL is composed of at least one lens having a positive refractive power, and may be composed of an aspheric lens. Further, the pickup device PU1 includes at least lens driving means (not shown) AC3 for allowing the relay lens RL to be inserted into and removed from the optical path. Such a lens driving means AC3 may be, for example, an axis driving actuator or driving using a cam or helicoid.

更に、リレーレンズRLを挿入した際の位置は、望ましくは対物光学系OBJの光路中で、前記対物光学系OBJの光軸とリレーレンズRLの光軸を一致させた状態で用いるのが良い。リレーレンズRLを退避させた位置は、リレーレンズRLが前記対物光学系OBJに入射する光束を遮断しないようなレンズ位置で用いるのが良い。これら2つの位置について、リレーレンズRLを挿入した時とリレーレンズRLを退避させた時でそれぞれの位置にリレーレンズRLを停止させて用いても良いし、リレーレンズRLを挿入した際には、対物光学系OBJのトラッキングシフトを補正するために、リレーレンズRLが対物光学系OBJの光軸に対して垂直移動したり、前記光軸に対して傾いた状態に移動したりしても良い。   Further, the position when the relay lens RL is inserted is desirably used in the state where the optical axis of the objective optical system OBJ and the optical axis of the relay lens RL are aligned in the optical path of the objective optical system OBJ. The position where the relay lens RL is retracted is preferably used at a lens position where the relay lens RL does not block the light beam incident on the objective optical system OBJ. About these two positions, when the relay lens RL is inserted and when the relay lens RL is retracted, the relay lens RL may be stopped and used at the respective positions, or when the relay lens RL is inserted, In order to correct the tracking shift of the objective optical system OBJ, the relay lens RL may move vertically with respect to the optical axis of the objective optical system OBJ or may move to a state inclined with respect to the optical axis.

図3(b)において、光ピックアップ装置PU1においてCDに対して情報の記録/再生を行う場合には、第3光束が平行光束の状態でコリメートレンズCOLから射出されるように、対物光学系OBJとコリメートレンズCOLとの間の距離が、高密度光ディスクHDやDVDに対して情報の記録/再生を行う場合よりも小さくなるように1軸アクチュエータAC2によりコリメートレンズCOLを移動させる。その後、リレーレンズを挿入して対物光学系OBJと3レーザ1パッケージ3L1Pを作動させて第3光源LD3の発光点EP3を発光させる。またここでは、3レーザ1パッケージ3L1Pを作動させて第3光源LD3の発光点EP3を発光させた後に最適位置を探索しながらコリメートレンズCOLを移動させる手順でも構わない。第3の発光点EP3から射出された発散光束は、図3(b)において実線でその光線経路を描いたように、偏光ビームスプリッタPBSを透過し、コリメートレンズCOLを経て平行光束とされた後、挿入されたリレーレンズRLに入射する。 ここでリレーレンズRLは、平行光束を、対物光学系OBJをCDに対して使用する際に望ましい(主に球面収差が補正される)結像倍率M3(M3≠0)となるよう、対物光学系OBJの物点位置を変換し、一旦光束を結像させて対物光学系OBJに発散光束が入射するように働く。またここで、1/4波長板QWPはリレーレンズRLと対物光学系OBJの間に配置され、光源からの直線偏光光束を円偏光光束に変換するが、これはコリメートレンズCOLとリレーレンズRLの間に配置されても構わない。   In FIG. 3B, when information is recorded / reproduced with respect to the CD in the optical pickup apparatus PU1, the objective optical system OBJ is set so that the third light beam is emitted from the collimator lens COL in the state of a parallel light beam. The collimating lens COL is moved by the uniaxial actuator AC2 so that the distance between the collimating lens COL and the collimating lens COL is smaller than that when information is recorded / reproduced with respect to the high-density optical disc HD or DVD. Thereafter, a relay lens is inserted to operate the objective optical system OBJ and the 3 laser 1 package 3L1P to emit the light emission point EP3 of the third light source LD3. In this case, the collimator lens COL may be moved while the optimum position is searched after the three lasers 1 package 3L1P is operated to emit the light emission point EP3 of the third light source LD3. The divergent light beam emitted from the third light emitting point EP3 passes through the polarization beam splitter PBS and is converted into a parallel light beam through the collimator lens COL, as shown by the solid line in FIG. 3B. , And enters the inserted relay lens RL. Here, the relay lens RL is configured so that the collimated light beam has a desired image formation magnification M3 (M3 ≠ 0) when the objective optical system OBJ is used for the CD (mainly spherical aberration is corrected). The object point position of the system OBJ is converted, and the light beam is once imaged to work so that the divergent light beam enters the objective optical system OBJ. Further, here, the quarter wavelength plate QWP is disposed between the relay lens RL and the objective optical system OBJ, and converts the linearly polarized light beam from the light source into a circularly polarized light beam, which is the same between the collimating lens COL and the relay lens RL. You may arrange | position between.

前記リレーレンズを透過した光束は、発散光束として対物光学系OBJに入射し、対物光学系OBJによって第3保護層PL3を介して情報記録面RS3上に形成されるスポットとなる。対物光学系OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RS3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学系OBJを透過した後、1/4波長板QWPを介して円偏光光束を光源からの直線偏光と90°回転した方向の直線光束に変換され、リレーレンズRLで平行光束となり、コリメートレンズCOLによって収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタPBS内部で反射され、センサレンズSLを介して光検出器PDに集光する。そして、光検出器PDの出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。   The light beam transmitted through the relay lens is incident on the objective optical system OBJ as a divergent light beam and becomes a spot formed on the information recording surface RS3 by the objective optical system OBJ via the third protective layer PL3. The objective optical system OBJ performs focusing and tracking by a biaxial actuator AC1 disposed around the objective optical system OBJ. The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RS3 is transmitted through the objective optical system OBJ again, and then the circularly polarized light beam is rotated 90 ° with the linearly polarized light from the light source via the quarter-wave plate QWP. It is converted into a linear light beam, converted into a parallel light beam by the relay lens RL, converted into a convergent light beam by the collimator lens COL, reflected inside the polarization beam splitter PBS, and condensed on the photodetector PD through the sensor lens SL. And the information recorded on CD can be read using the output signal of photodetector PD.

次に、対物光学系OBJの構成について説明する。   Next, the configuration of the objective optical system OBJ will be described.

対物光学系OBJは、1つの光学系で複数種類の光ディスクに対応するため、光学系内のいずれかの光学面に位相構造を持つ。   The objective optical system OBJ has a phase structure on any one of the optical surfaces in the optical system in order to cope with a plurality of types of optical disks with one optical system.

上述の位相構造は、回折構造、光路差付与構造の何れであっても良い。回折構造としては、図4に模式的に示すように、複数の輪帯100から構成され、光軸を含む断面形状が鋸歯形状であるものや、図5に模式的に示すように、段差101の方向が有効径内で同一である複数の輪帯102から構成され、光軸を含む断面形状が階段形状であるものや、図6に模式的に示すように、内部に階段構造が形成された複数の輪帯103から構成されるものや、図7に模式的に示すように、段差104の方向が有効径途中で入れ替わる複数の輪帯105から構成され、光軸を含む断面形状が階段形状であるものがある。また、光路差付与構造としては、図7に模式的に示すように、段差104の方向が有効径途中で入れ替わる複数の輪帯105から構成され、光軸を含む断面形状が階段形状であるものがある。従って、図7に模式的に示した構造は、回折構造である場合もあるし、光路差付与構造である場合もある。尚、図4乃至図7は、各位相構造を平面上に形成した場合を模式的に示したものであるが、各位相構造を球面或いは非球面上に形成しても良い。   The phase structure described above may be either a diffractive structure or an optical path difference providing structure. As schematically shown in FIG. 4, the diffractive structure includes a plurality of annular zones 100 and has a sawtooth shape in cross section including the optical axis, or a step 101 as schematically shown in FIG. 5. Are formed of a plurality of annular zones 102 having the same effective diameter, and the cross-sectional shape including the optical axis is a staircase shape, or a staircase structure is formed inside as schematically shown in FIG. 7 or a plurality of annular zones 105 in which the direction of the step 104 is changed in the middle of the effective diameter as shown schematically in FIG. 7, and the cross-sectional shape including the optical axis is a staircase. Some are in shape. Further, as schematically shown in FIG. 7, the optical path difference providing structure is composed of a plurality of annular zones 105 in which the direction of the step 104 is changed in the middle of the effective diameter, and the cross-sectional shape including the optical axis is a staircase shape. There is. Therefore, the structure schematically shown in FIG. 7 may be a diffractive structure or an optical path difference providing structure. 4 to 7 schematically show the case where each phase structure is formed on a plane, but each phase structure may be formed on a spherical surface or an aspherical surface.

本実施形態においては、対物光学系OBJは、収差補正素子L1と、集光レンズL2との、2群構成レンズからなっている。   In the present embodiment, the objective optical system OBJ is composed of a two-group lens including an aberration correction element L1 and a condenser lens L2.

収差補正素子L1は、d線での屈折率ndが1.5091であり、アッベ数νdが56.5のプラスティックレンズであり、λ1に対する屈折率は1.5242、λ2に対する屈折率は1.5064、λ3に対する屈折率は1.5050である。また、集光素子L2は、d線での屈折率ndが1.5435であり、アッベ数νdが56.3のプラスティックレンズである。また、それぞれの光学機能部(第1光束が通過する、収差補正素子L1と集光素子L2の領域)の周囲には、光学機能部と一体に成形されたフランジ部FL1、FL2を有し、かかるフランジ部FL1、FL2の一部同士を接合することで一体化されている。   The aberration correction element L1 is a plastic lens having a refractive index nd of d09 of 1.5091, an Abbe number νd of 56.5, a refractive index with respect to λ1 of 1.5242, and a refractive index with respect to λ2 of 1.5064. , Λ3 has a refractive index of 1.5050. The condensing element L2 is a plastic lens having a refractive index nd of 1.5435 at the d-line and an Abbe number νd of 56.3. In addition, there are flange portions FL1 and FL2 formed integrally with the optical function portion around each optical function portion (the region of the aberration correction element L1 and the condensing element L2 through which the first light beam passes) The flange portions FL1 and FL2 are integrated by joining a part thereof.

尚、収差補正素子L1と集光素子L2とを一体化する場合には、別部材の鏡枠を介して両者を一体化してもよい。   In addition, when integrating the aberration correction element L1 and the condensing element L2, you may integrate both through the lens frame of another member.

収差補正素子L1の半導体レーザ光源側の光学面S1は、図8に示すように、NA2内の領域に対応する光軸を含む第1領域AREA1と、NA2からNA1までの領域に対応する第2領域AREA2とに分割されており、第1領域AREA1には、図6(a)、(b)に示したような、その内部に階段構造が形成された複数の輪帯が光軸を中心として配列された構造である回折構造(以下、この回折構造を「回折構造HOE」という。)である回折構造HOEが形成されている。   As shown in FIG. 8, the optical surface S1 of the aberration correction element L1 on the semiconductor laser light source side includes a first area AREA1 including an optical axis corresponding to the area in NA2, and a second area corresponding to the area from NA2 to NA1. The first area AREA1 is divided into a plurality of zones with a step structure formed therein, as shown in FIGS. 6A and 6B, with the optical axis as the center. A diffractive structure HOE that is an arrayed structure (hereinafter, this diffractive structure is referred to as “diffractive structure HOE”) is formed.

第1領域AREA1に形成された回折構造HOEにおいて、各輪帯内に形成された階段構造の深さDは、
D・(N1−1)/λ1=2・q (3)
で算出される値に設定され、各輪帯内の分割数Pは5に設定されている。但し、λ1は第1の発光点EP1から射出されるレーザ光束の波長をミクロン単位で表したものであり(ここでは、λ1=0.408μm)、N1は波長λ1に対する収差補正素子L1の媒質屈折率、qは自然数である。
In the diffraction structure HOE formed in the first area AREA1, the depth D of the staircase structure formed in each annular zone is
D · (N1-1) / λ1 = 2 · q (3)
The number of divisions P in each annular zone is set to 5. However, λ1 represents the wavelength of the laser beam emitted from the first light emitting point EP1 in units of micron (here, λ1 = 0.408 μm), and N1 represents the medium refraction of the aberration correction element L1 with respect to the wavelength λ1. The rate q is a natural number.

光軸方向の深さDがこのように設定された階段構造に対して、第1波長λ1の第1光束が入射した場合、隣接する階段構造間では2×λ1(μm)の光路差が発生し、第1光束は実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する(本明細書においては「0次回折光」という。)。   When the first light flux having the first wavelength λ1 is incident on the step structure in which the depth D in the optical axis direction is set in this way, an optical path difference of 2 × λ1 (μm) is generated between the adjacent step structures. The first light beam is transmitted without being diffracted because no substantial phase difference is given (referred to as “0th-order diffracted light” in this specification).

また、この階段構造に対して、第3波長λ3(ここでは、λ3=0.785μm)の第3光束が入射した場合、隣接する階段構造間では(2×λ1/(N1−1)・(N3−1)/λ3)×λ3(μm)の光路差が発生する。但し、N3は波長λ3に対する収差補正素子L1の媒質屈折率である。第3波長λ3は(N3−1)/λ3が(N1−1)/λ1の略2倍であるので、隣接する階段構造間では略1×λ3(μm)の光路差が発生し、第3光束も第1光束と同様に、実質的に位相差が与えられないので回折されずに0次回折光として透過する。   In addition, when a third light flux having a third wavelength λ3 (here, λ3 = 0.785 μm) is incident on the staircase structure, (2 × λ1 / (N1-1) · ( An optical path difference of (N3-1) / λ3) × λ3 (μm) occurs. N3 is a medium refractive index of the aberration correction element L1 with respect to the wavelength λ3. Since (N3-1) / λ3 is approximately twice (N1-1) / λ1 in the third wavelength λ3, an optical path difference of approximately 1 × λ3 (μm) occurs between adjacent staircase structures. Similarly to the first light beam, the light beam is not diffracted and is transmitted as zero-order diffracted light because no phase difference is substantially given.

一方、この階段構造に対して、第2波長λ2(ここでは、λ2=0.658μm)の第2光束が入射した場合、隣接する階段構造間では{2×λ1/(N1−1)×(N2−1)/λ2}×λ2={2×0.408/(1.5242−1)×(1.5064−1)/0.658}×λ2=1.199・λ2(μm)の光路差が発生する。各輪帯内の分割数Pは5に設定されているため、隣接する輪帯同士で第2波長λ2の1波長分の光路差が生じることになり((1.199−1)×5≒1)、第2光束は+1次の方向に回折する(+1次回折光)。このときの第2光束の+1次回折光の回折効率は、87.5%となるが、DVDに対する情報の記録/再生には十分な光量である。   On the other hand, when a second light flux having a second wavelength λ2 (here, λ2 = 0.658 μm) is incident on the staircase structure, {2 × λ1 / (N1-1) × ( N2-1) / λ2} × λ2 = {2 × 0.408 / (1.52422-1) × (1.5064-1) /0.658} × λ2 = 1.199 · λ2 (μm) A difference occurs. Since the number of divisions P in each annular zone is set to 5, an optical path difference corresponding to one wavelength of the second wavelength λ2 occurs between adjacent annular zones ((1.199-1) × 5≈ 1) The second light beam is diffracted in the + 1st order direction (+ 1st order diffracted light). At this time, the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light of the second light flux is 87.5%, but the amount of light is sufficient for recording / reproducing information with respect to the DVD.

集光素子L2は、第1波長λ1と倍率M1=0と第1保護層PL1との組合せに対して球面収差が最小となるように設計されている。そのため、本実施の形態のように、第1光束に対する第1倍率M1と、第2光束に対する第2倍率M2とを同じ0とする場合、第1保護層PL1と、第2保護層PL2の厚さの違いにより、集光素子L2と第2保護層PL2とを透過した第2光束の球面収差は補正過剰方向となってしまう。   The condensing element L2 is designed so that the spherical aberration is minimized with respect to the combination of the first wavelength λ1, the magnification M1 = 0, and the first protective layer PL1. Therefore, when the first magnification M1 for the first light flux and the second magnification M2 for the second light flux are set to the same 0 as in the present embodiment, the thicknesses of the first protective layer PL1 and the second protective layer PL2 Due to the difference, the spherical aberration of the second light flux that has passed through the condensing element L2 and the second protective layer PL2 becomes in the overcorrected direction.

収差補正素子L1の半導体レーザ光源側の光学面S1設けられた回折構造HOEの各輪帯の幅は、第2光束が入射した場合に、回折作用により+1次回折光に対して補正不足方向の球面収差が付加されるように設定されている。回折構造HOEによる球面収差の付加量と、第1保護層PL1と第2保護層PL2の厚みの差により発生する補正過剰方向の球面収差とが互いに相殺することで、回折構造HOEと第2保護層PL2とを透過した第2光束はDVDの情報記録面RS2上で良好なスポットを形成する。   The width of each annular zone of the diffractive structure HOE provided on the optical surface S1 on the semiconductor laser light source side of the aberration correction element L1 is a spherical surface in the direction of insufficient correction with respect to the + 1st order diffracted light by the diffractive action when the second light beam is incident. The aberration is set to be added. The added amount of spherical aberration due to the diffractive structure HOE and the spherical aberration in the overcorrection direction caused by the difference in thickness between the first protective layer PL1 and the second protective layer PL2 cancel each other, so that the diffractive structure HOE and the second protection are The second light beam transmitted through the layer PL2 forms a good spot on the information recording surface RS2 of the DVD.

また本実施例では収差補正素子L1の半導体レーザ光源側の光学面S1を回折構造HOEとしたが、少なくとも1つの位相構造を収差補正素子L1の光ディスク側の光学面S2や集光素子L2に設けてもよく、収差補正素子L1の半導体レーザ光源側光学面S1の第2領域AREA2、及び/又は、光ディスク側光学面S2の第3領域AREA3及び/又は第4領域AREA4、及び/又は集光レンズL2には、図4(a)、(b)に示すような光軸を含む断面形状が鋸歯形状の複数の輪帯から構成された回折構造(以下、この回折構造を「回折構造DOE」という。)である回折構造DOEが形成されていても良い。   In this embodiment, the optical surface S1 on the semiconductor laser light source side of the aberration correction element L1 is a diffractive structure HOE. However, at least one phase structure is provided on the optical surface S2 on the optical disk side of the aberration correction element L1 and the light condensing element L2. The second area AREA2 of the semiconductor laser light source side optical surface S1 of the aberration correction element L1 and / or the third area AREA3 and / or the fourth area AREA4 of the optical surface S2 of the optical disc, and / or the condenser lens. L2 includes a diffractive structure (hereinafter referred to as “diffractive structure DOE”) composed of a plurality of annular zones having a sawtooth cross-section including the optical axis as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). )) May be formed.

回折構造DOEは、集光素子L2をプラスティックレンズで構成した場合に特に問題となる、青紫色領域における対物光学系OBJの色収差と、温度変化に伴う球面収差変化、を抑制するための構造である。   The diffractive structure DOE is a structure for suppressing the chromatic aberration of the objective optical system OBJ in the blue-violet region and the change in spherical aberration due to the temperature change, which are particularly problematic when the condensing element L2 is formed of a plastic lens. .

回折構造DOEにおいて、光軸に最も近い段差の高さd1は、波長390nm〜420nmに対して所望次数の回折光の回折効率が100%となるように設計されている。このように段差の深さが設定された回折構造DOEに対して、第1光束が入射すると、回折光が95%以上の回折効率で発生し、十分な回折効率が得られるとともに、青紫色領域で色収差補正も可能となる。例えば波長390nm(収差補正素子L1の、波長390nmに対する屈折率は1.5273である)に対して所望次数の回折光の回折効率が100%となるように設計されている。このように段差の深さが設定された回折構造DOEに対して、第1光束が入射すると、+2次回折光が96.8%の回折効率で発生し、第2光束が入射すると、+1次回折光が93.9%の回折効率で発生するので、何れの波長領域において十分な回折効率が得られるとともに、青紫色領域で色収差を補正した場合でも、第2光束の波長領域における色収差補正が過剰になりすぎない。ここで、第1光束と第2光束に対して回折効率を振り分けるようにしたが、第1波長λ1に対して最適化することで、第1光束の回折効率を重視した構成としても良い。   In the diffractive structure DOE, the height d1 of the step closest to the optical axis is designed so that the diffraction efficiency of the desired order diffracted light is 100% with respect to the wavelength of 390 nm to 420 nm. When the first light beam is incident on the diffractive structure DOE in which the step depth is set in this way, diffracted light is generated with a diffraction efficiency of 95% or more, and sufficient diffraction efficiency is obtained. Thus, chromatic aberration can be corrected. For example, the diffraction efficiency of the diffracted light of the desired order is designed to be 100% with respect to the wavelength of 390 nm (the refractive index of the aberration correction element L1 with respect to the wavelength of 390 nm is 1.5273). When the first light beam enters the diffractive structure DOE in which the depth of the step is set in this way, + 2nd order diffracted light is generated with a diffraction efficiency of 96.8%, and when the second light beam enters, the + 1st order diffracted light is generated. Occurs at a diffraction efficiency of 93.9%, so that sufficient diffraction efficiency is obtained in any wavelength region, and even when chromatic aberration is corrected in the blue-violet region, chromatic aberration correction in the wavelength region of the second light flux is excessive. Not too much. Here, the diffraction efficiency is distributed to the first light flux and the second light flux. However, by optimizing the first wavelength λ1, the diffraction efficiency of the first light flux may be emphasized.

本実施形態における対物光学系OBJでは、こういった回折構造DOEを設けていない。これら回折構造DOEは前述第2領域AREA2、S2以外に集光素子L2の光学面上に設けても良い。その際の回折構造DOEは、収差補正素子L1の光ディスク側の光学面S2全域を1つの領域として1つの回折構造DOEとしても構わないし、前記収差補正素子L1の光ディスク側の光学面S2を、図8(c)に示すような光軸を中心とする同心円状の2つの領域(AREA3とAREA4)又は場合によっては3つの領域として、それぞれの領域で異なる回折構造DOEを設ける構成としても構わない。また集光素子L2で回折構造DOEを設けた光学面全域を1つの領域として1つの回折構造DOEとしても構わないし、前記集光素子L2で回折構造DOEを設けた光学面を、光軸を中心とする同心円状の2又は3つの領域として、それぞれの領域で異なる回折構造DOEを設ける構成としても構わない。これら際のそれぞれの領域における回折効率は、第1光束及至第3光束が共通に透過する領域では第1光束及至第3光束に対して回折効率を振り分けるようにすれば良い(例えば段差の高さを、波長390nm(収差補正素子L1の、波長390nmに対する屈折率は1.5273である)に対して回折効率が100%となるように設計すれば、第1光束が入射すると、+2次回折光が96.8%の回折効率で発生し、第2光束が入射すると、+1次回折光が93.9%の回折効率で発生し、第3光束が入射すると、+1次回折光が99.2%の回折効率で発生する、という回折効率の振り分けが可能である。)し、第1光束と第2光束が共通に透過する領域では第1光束と第2光束に対して回折効率を振り分けるようにすれば良い。また第1波長λ1に対して最適化することで、第1光束の回折効率を重視した構成としても良い。   In the objective optical system OBJ in the present embodiment, such a diffractive structure DOE is not provided. These diffractive structures DOE may be provided on the optical surface of the light condensing element L2 in addition to the second areas AREA2 and S2. In this case, the diffractive structure DOE may be a single diffractive structure DOE with the entire optical surface S2 on the optical disc side of the aberration correction element L1 as one region. The optical surface S2 on the optical disc side of the aberration correction element L1 is shown in FIG. As shown in FIG. 8C, two different concentric regions (AREA3 and AREA4) centering on the optical axis, or in some cases, three regions may be provided with different diffractive structures DOE in the respective regions. Further, the entire optical surface in which the diffractive structure DOE is provided by the light condensing element L2 may be used as one region, so that one diffractive structure DOE may be formed. As the two or three concentric regions, different diffractive structures DOE may be provided in each region. The diffraction efficiencies in the respective regions at this time may be set such that the diffraction efficiencies are distributed to the first light flux and the third light flux in the region where the first light flux and the third light flux are transmitted in common (for example, the height of the step). Is designed so that the diffraction efficiency is 100% with respect to the wavelength of 390 nm (the refractive index of the aberration correction element L1 with respect to the wavelength of 390 nm is 1.5273). When the second light beam is incident with a diffraction efficiency of 96.8%, the + 1st order diffracted light is generated with a diffraction efficiency of 93.9%. When the third light beam is incident, the + 1st order diffracted light is 99.2% diffracted. If the diffraction efficiency is distributed between the first light flux and the second light flux in a region where the first light flux and the second light flux are transmitted in common, it is possible to distribute the diffraction efficiency. good. Further, by optimizing with respect to the first wavelength λ1, a configuration in which the diffraction efficiency of the first light flux is emphasized may be adopted.

さらに、回折構造DOEは、青紫色領域において、入射光束の波長が長くなった場合に、球面収差が補正不足方向に変化し、入射光束の波長が短くなった場合に、球面収差が補正過剰方向に変化するような球面収差の波長依存性を有する。これにより、環境温度変化に伴い集光素子で発生する球面収差変化を相殺することで、高NAのプラスティックレンズである対物光学系OBJの使用可能な温度範囲を広げている。   Further, in the diffractive structure DOE, in the blue-violet region, when the wavelength of the incident light beam becomes longer, the spherical aberration changes in the direction of insufficient correction, and when the wavelength of the incident light beam becomes shorter, the spherical aberration becomes the overcorrection direction. It has the wavelength dependence of spherical aberration that changes to Thereby, the usable temperature range of the objective optical system OBJ, which is a high NA plastic lens, is expanded by canceling out the spherical aberration change generated in the light condensing element with the environmental temperature change.

本実施の形態の対物光学系では、半導体レーザ光源側の光学面S1に回折構造HOEを配置した収差補正素子L1と、非球面の集光レンズL2との2群構成としたが、これらの位相構造を持つ単玉レンズで構成しても良く、対物光学系を1枚で構成できれば、装置の簡素化や低コスト化に有利で望ましい。   The objective optical system of the present embodiment has a two-group configuration of the aberration correction element L1 in which the diffractive structure HOE is disposed on the optical surface S1 on the semiconductor laser light source side and the aspherical condensing lens L2. It may be constituted by a single lens having a structure, and if the objective optical system can be constituted by one piece, it is advantageous for simplification and cost reduction of the apparatus.

また、コリメートレンズCOLは、前記第1光束及至第3光束の共通光路内に配置されており、1軸アクチュエータAC2により光軸方向にその位置が変移可能であるように構成されており、上述したように、第1波長λ1と第2波長λ2、第3波長λ3の間の色収差を吸収し、何れの波長の光束も平行光束の状態でコリメートレンズCOLから射出することが出来る。更に、高密度光ディスクHDに対する情報の記録/再生時にコリメートレンズCOLを光軸方向に変移させることで、高密度光ディスクHDの情報記録面RS1上に形成されたスポットの球面収差を補正することが可能となるので、高密度光ディスクHDに対して常に良好な記録/再生特性を維持することができる。   The collimating lens COL is arranged in the common optical path of the first light flux and the third light flux, and is configured such that its position can be shifted in the optical axis direction by the single-axis actuator AC2. As described above, the chromatic aberration between the first wavelength λ1, the second wavelength λ2, and the third wavelength λ3 is absorbed, and a light beam of any wavelength can be emitted from the collimator lens COL in the state of a parallel light beam. Furthermore, the spherical aberration of the spot formed on the information recording surface RS1 of the high-density optical disk HD can be corrected by moving the collimating lens COL in the optical axis direction when recording / reproducing information on the high-density optical disk HD. Therefore, it is possible to always maintain good recording / reproducing characteristics for the high-density optical disc HD.

コリメートレンズCOLの位置調整により補正する球面収差の発生原因は、例えば、青紫色半導体レーザLD1の製造誤差による波長ばらつき、温度変化に伴う対物光学系OBJの屈折率変化や屈折率分布、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクに対する記録/再生時における層間のフォーカスジャンプ、保護層PL1の製造誤差による厚みばらつきや厚み分布、等である。   The cause of the spherical aberration corrected by adjusting the position of the collimating lens COL is, for example, wavelength variation due to manufacturing error of the blue-violet semiconductor laser LD1, refractive index change or refractive index distribution of the objective optical system OBJ due to temperature change, two-layer disk These include focus jumps between layers at the time of recording / reproducing with respect to a multi-layer disc such as a four-layer disc, thickness variation and thickness distribution due to manufacturing errors of the protective layer PL1, and the like.

以上の説明では、高密度光ディスクHDの情報記録面RL1上に形成されたスポットの球面収差を補正する場合について説明したが、DVDの情報記録面RS2上に形成されたスポットの球面収差をコリメートレンズCOLの位置調整により補正するようにしても良い。
本実施形態に用いるリレーレンズRLの数値例を、以下の〔表4〕〜〔表6〕に示す。
In the above description, the case where the spherical aberration of the spot formed on the information recording surface RL1 of the high-density optical disk HD is corrected has been described. However, the spherical aberration of the spot formed on the information recording surface RS2 of the DVD is corrected by the collimating lens. You may make it correct | amend by position adjustment of COL.
Numerical examples of the relay lens RL used in the present embodiment are shown in the following [Table 4] to [Table 6].

〔表4〕〜〔表6〕は、本実施形態に用いる対物光学系をCD使用時の状態としてリレーレンズの1実施形態を組み合わせた場合の数値例である。   [Table 4] to [Table 6] are numerical examples in a case where one embodiment of the relay lens is combined with the objective optical system used in the present embodiment in a state of using the CD.

〔表4〕〜〔表6〕に示すように、本実施形態に用いるリレーレンズRLは、非球面のプラスティック単レンズであってもよく、他には複数のレンズで構成したり、対物光学系OBJの色収差が大きく問題が生じる場合は回折構造等の位相構造を設けたりしても良い。しかし、装置の簡素化や低コスト化を考慮すると、非球面単レンズで構成するほうが駆動手段を含めてそれらに望ましい構成とできるので望ましい。   As shown in [Table 4] to [Table 6], the relay lens RL used in the present embodiment may be an aspherical plastic single lens. In addition, the relay lens RL may be composed of a plurality of lenses or an objective optical system. When the chromatic aberration of OBJ is large and causes a problem, a phase structure such as a diffraction structure may be provided. However, in view of simplification and cost reduction of the apparatus, it is preferable to configure the lens with an aspherical single lens because it can have a desirable configuration including driving means.

Figure 2005293777
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Figure 2005293777
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また、本実施の形態では、NA3に対応した開口制限行うための開口素子として、接合部材Bを介して対物光学系OBJと一体化された開口制限素子APを備えても良い。そして、2軸アクチュエータAC1により、開口制限素子APと対物光学系OBJとを一体にトラッキング駆動させるようにすれば、トラッキング時の性能を良好に維持することが可能となり望ましい。
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In the present embodiment, an aperture limiting element AP integrated with the objective optical system OBJ via the bonding member B may be provided as an aperture element for performing aperture limitation corresponding to NA3. If the aperture limiting element AP and the objective optical system OBJ are integrally driven by the biaxial actuator AC1, it is desirable that the performance during tracking can be maintained well.

開口制限素子APの光学面上には、透過率の波長選択性を有する波長選択フィルタWFが形成されている。この波長選択フィルタWFは、NA3内の領域では第1波長λ1乃至第3波長λ3の全ての波長を透過させ、NA3からNA1の領域では第3波長λ3のみを遮断し、第1波長λ1及び第2波長λ2を透過する透過率の波長選択性を有しているので、かかる波長選択性によりNA3に対応した開口制限を行うことができる。また、NA2について開口制限を行う場合には、NA2内の領域では少なくとも第1波長λ1乃び第2波長λ2を透過させ、NA2からNA1の領域では少なくとも第2波長λ2を遮断し、第1波長λ1を透過する透過率の波長選択性を有している波長選択フィルタを用いればよい。更に、1枚の波長選択フィルタでNA2及びNA3の開口制限機能を持たせるためには、例えばフィルタを光軸を中心とする同心円状の3つの領域に分割し、NA3内の領域では第1波長λ1乃至第3波長λ3の全ての波長を透過させ、NA3からNA2の領域では第3波長λ3のみを遮断し、第1波長λ1及び第2波長λ2を透過する透過率の波長選択性を有し、NA2からNA1の領域では第2波長λ2と第3波長λ3を遮断し、第1波長λ1を透過する透過率の波長選択性を有している波長選択フィルタとすればよい。   On the optical surface of the aperture limiting element AP, a wavelength selection filter WF having wavelength selectivity of transmittance is formed. This wavelength selection filter WF transmits all wavelengths from the first wavelength λ1 to the third wavelength λ3 in the region within NA3, blocks only the third wavelength λ3 in the region from NA3 to NA1, and blocks the first wavelength λ1 and the first wavelength λ1. Since it has wavelength selectivity of transmittance that transmits two wavelengths λ2, aperture restriction corresponding to NA3 can be performed by such wavelength selectivity. Further, when aperture restriction is performed for NA2, at least the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 are transmitted in the region within NA2, and at least the second wavelength λ2 is blocked in the region from NA2 to NA1, and the first wavelength A wavelength selection filter having wavelength selectivity of transmittance that transmits λ1 may be used. Further, in order to provide the NA2 and NA3 aperture limiting function with a single wavelength selection filter, for example, the filter is divided into three concentric regions centered on the optical axis, and the first wavelength is divided in the region within NA3. Transmits all wavelengths from λ1 to third wavelength λ3, blocks only the third wavelength λ3 in the region from NA3 to NA2, and has a wavelength selectivity of transmittance that transmits the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2. In the region from NA2 to NA1, the second wavelength λ2 and the third wavelength λ3 may be blocked, and the wavelength selective filter having the wavelength selectivity of the transmittance that transmits the first wavelength λ1 may be used.

なお、収差補正素子L1の光学機能面上に波長選択フィルタWFを形成してもよく、あるいは、集光素子L2の光学機能面上に形成してもよい。   The wavelength selection filter WF may be formed on the optical function surface of the aberration correction element L1, or may be formed on the optical function surface of the light condensing element L2.

また、回折構造HOEはNA2内に対応する第1領域AREA1内に形成されているので、第2領域AREA2を通過する第2光束はDVDの情報記録面上RL2上へのスポット形成に寄与しないフレア成分となる。これは、対物光学系OBJがNA2に対する開口制限機能を有しているのと透過であり、この機能によりNA2に対応した開口制限が行われる。   Further, since the diffractive structure HOE is formed in the first area AREA1 corresponding to NA2, the second light flux that passes through the second area AREA2 is a flare that does not contribute to spot formation on the information recording surface RL2 of the DVD. Become an ingredient. This means that the objective optical system OBJ has an aperture limiting function for NA2, and transmission is performed, and aperture limiting corresponding to NA2 is performed by this function.

また、開口の制限方法としては、波長選択フィルタWFを利用する方法だけでなく、機械的に絞りを切り替える方式や後述する液晶位相制御素子LCDを利用する方式でも良い。   Further, as a method of limiting the aperture, not only a method using the wavelength selection filter WF, but also a method of mechanically switching the diaphragm or a method using a liquid crystal phase control element LCD described later.

また、前記対物光学系OBJと前記コリメートレンズCOLの間に配置され、例えば青紫色半導体レーザLD1の製造誤差による波長ばらつき、温度変化に伴う対物光学系OBJの屈折率変化や屈折率分布、2層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクに対する記録/再生時における層間のフォーカスジャンプ、保護層PL1の製造誤差による厚みばらつきや厚み分布、等により発生する球面収差の補正をその位置調整により行なう等の機能を持つ収差補正手段EXP(ビームエキスパンダー)を用いても良い。   Further, it is disposed between the objective optical system OBJ and the collimating lens COL, for example, wavelength variation due to manufacturing error of the blue-violet semiconductor laser LD1, change in refractive index or refractive index distribution of the objective optical system OBJ due to temperature change, two layers Functions such as performing focus correction between layers during recording / reproducing on a multi-layer disk such as a disk, four-layer disk, etc., and correcting spherical aberration caused by thickness variation and thickness distribution due to manufacturing error of the protective layer PL1 by adjusting its position, etc. Aberration correction means EXP (beam expander) having the above may be used.

収差補正手段EXPは、例えば、少なくとも1枚の負レンズを持つ負レンズ群と、少なくとも1枚の正レンズを持つ正レンズ群、の2つのレンズ群からなるビームエキスパンダーである。前記2つのレンズ群の少なくとも一方を例えば光軸と平行な方向に移動可能とすることで、上述した要因で発生する球面収差の補正が可能となる。また、収差補正手段EXPを用いると、コリメートレンズCOLを移動なしに用いることも可能となり、その際は、高密度光ディスクHD、DVD、CD、の各ディスクに対応した光源波長の違いに対してコリメートレンズCOLが持つ色収差を補正するよう収差補正手段EXPを移動させれば良い。   The aberration correction means EXP is a beam expander composed of two lens groups, for example, a negative lens group having at least one negative lens and a positive lens group having at least one positive lens. By making at least one of the two lens groups movable in a direction parallel to the optical axis, for example, it is possible to correct spherical aberration caused by the above-described factors. In addition, when the aberration correction means EXP is used, the collimating lens COL can be used without moving. In this case, the collimating lens is used for the difference in the light source wavelength corresponding to each of the high density optical discs HD, DVD, CD. The aberration correction means EXP may be moved so as to correct the chromatic aberration of the lens COL.

また、収差補正手段EXPには、対物光学系OBJが持つ色収差を補正するための手段を設けても良く、そのような手段としては、例えば収差補正手段EXPのいずれかの光学面に色収差補正のための位相構造を設けたり、収差補正手段EXPを構成するレンズの分散関係を最適なものとしたり、いずれかのレンズ群中に少なくとも1枚の負レンズと少なくとも1枚の正レンズを貼り合せた構成の接合レンズを用いたりする構成がある。   The aberration correction means EXP may be provided with means for correcting chromatic aberration of the objective optical system OBJ. As such means, for example, any optical surface of the aberration correction means EXP may be used to correct chromatic aberration. A phase structure is provided, the dispersion relationship of the lenses constituting the aberration correction means EXP is optimized, or at least one negative lens and at least one positive lens are bonded to one of the lens groups. There is a configuration in which a cemented lens having a configuration is used.

また、ビーム整形素子SHを用いることも可能で、ビーム整形素子SHは、半導体レーザからの楕円光束を円形、又は略円形形状の光束に変換するための素子であり、ビーム整形素子SHを用いることで、半導体レーザからの光の光利用効率を向上させることが出来、ピックアップの高性能化が達成される。   A beam shaping element SH can also be used. The beam shaping element SH is an element for converting an elliptical light beam from the semiconductor laser into a circular or substantially circular light beam, and the beam shaping element SH is used. Thus, the light utilization efficiency of the light from the semiconductor laser can be improved, and the high performance of the pickup is achieved.

このようなビーム整形素子SHは、例えば1方向のみに曲率を持つシリンドリカル面形状の単玉レンズで構成されたり、2つの直行する方向について曲率半径の異なるアナモフィック面で構成したものであったりする。   Such a beam shaping element SH is composed of, for example, a cylindrical single lens having a curvature in only one direction, or an anamorphic surface having different curvature radii in two orthogonal directions.

本実施例において用いている構成のように、3波長一体化レーザの光路中にビーム整形素子SHを配置した場合には、3つのレーザ発光点とビーム整形素子SHの位置関係が、例えばシリンドリカル面で構成されるビーム整形素子については、ビーム整形素子の面が曲率を持たない方向と、前記3つのレーザ発光点の並び方向を一致さることが望ましく、例えばアナモフィック面で構成させるビーム整形素子については、ビーム整形素子の面が曲率の大きくなる方向と、前記3つのレーザ発光点の並び方向を一致させることが望ましい。ビーム整形素子SHと3つのレーザ発光点の位置関係を上述のようにすることで、ビーム整形素子による収差の影響をなくす、又は低減することが可能となる。   When the beam shaping element SH is arranged in the optical path of the three-wavelength integrated laser as in the configuration used in this embodiment, the positional relationship between the three laser emission points and the beam shaping element SH is, for example, a cylindrical surface. It is desirable that the direction of the surface of the beam shaping element having no curvature coincides with the direction in which the three laser emission points are aligned. For example, for a beam shaping element constituted by an anamorphic surface, It is desirable that the direction in which the surface of the beam shaping element has a large curvature coincides with the direction in which the three laser emission points are arranged. By making the positional relationship between the beam shaping element SH and the three laser emission points as described above, it becomes possible to eliminate or reduce the influence of aberration caused by the beam shaping element.

しかし、レーザ発光点の並びと、半導体レーザの楕円光束長軸方向の向きの関係によっては上記の限りではなく、ビーム整形素子SHでビーム整形する方向と半導体レーザ楕円光束の向きを所望のものとして複数光源に対応なければならない。
〔第4実施形態〕
ここでは、第3情報記録媒体であるCDに対してのみ、対物光学素子への入射光束を発散させて、互換を行う。
However, depending on the relationship between the arrangement of the laser emission points and the direction of the major axis direction of the elliptical light beam of the semiconductor laser, this is not limited to the above, and the direction of beam shaping by the beam shaping element SH and the direction of the semiconductor laser elliptical light beam are set as desired. Must support multiple light sources.
[Fourth Embodiment]
Here, only the CD as the third information recording medium is compatible by diverging the incident light beam to the objective optical element.

ここで用いる対物光学素子は、第1情報記録媒体であるBD、第2情報記録媒体であるDVDに対しては、波長差に基づいて異なった回折光を出射するDOEを設けている。   The objective optical element used here is provided with a DOE that emits different diffracted light based on the wavelength difference for the BD as the first information recording medium and the DVD as the second information recording medium.

上述の通り、BD(λ=408nm・NA0.85・T=0.0875mm)で収差補正した対物レンズでCD(λ=785nm・NA0.48・T=1.2mm)で球面収差を補正するにはある有限倍率Mの発散光を対物レンズに入射させる必要がある。さらに、BDで正弦条件を満たしている場合はCD側のトラッキング特性が悪い問題がある。   As described above, there is a way to correct spherical aberration with CD (λ = 785 nm, NA0.48, T = 1.2 mm) with an objective lens corrected for aberration with BD (λ = 408 nm, NA0.85, T = 0.0875 mm). It is necessary to make divergent light having a finite magnification M incident on the objective lens. Further, when the BD satisfies the sine condition, there is a problem that the tracking characteristic on the CD side is poor.

そこで、CD側の有限倍率mを以下の条件(1)にしてCD側で球面収差を補正する波面(オーバー)を発生させる光学素子を用いることでトラッキング時に発生するコマ収差を軽減させることが出来る。   Therefore, by using an optical element that generates a wavefront (over) for correcting spherical aberration on the CD side under the following condition (1) with a finite magnification m on the CD side, coma aberration generated during tracking can be reduced. .

球面収差を補正する波面を発生させる方法としてCD使用時のみ光学素子を光路中に挿入する。
条件(1) 1.2M < m < M
但し、M<0
これにより、mが下限より大きいことで補正無しの場合よりも劣化することを抑制でき、上限より小さいことで補正無しの場合よりも良好にできる。
As a method of generating a wavefront for correcting spherical aberration, an optical element is inserted into the optical path only when a CD is used.
Condition (1) 1.2M <m <M
However, M <0
Thereby, it can suppress that it degrades rather than the case without correction | amendment because m is larger than a minimum, and it can improve more than the case without correction | amendment by being smaller than an upper limit.

以下表7に、光路中に挿入するレンズのデータを示す。   Table 7 below shows data of lenses inserted into the optical path.

Figure 2005293777
Figure 2005293777

第1実施形態に関わる光ピックアップの模式図である。It is a schematic diagram of the optical pick-up concerning 1st Embodiment. 第2実施形態に関わる光ピックアップの模式図である。It is a schematic diagram of the optical pick-up in connection with 2nd Embodiment. 第3実施形態に関わる光ピックアップの模式図である。It is a schematic diagram of the optical pick-up in connection with 3rd Embodiment. 第3実施形態に関わる回折素子の模式図である。It is a schematic diagram of the diffraction element concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に関わる回折素子の模式図である。It is a schematic diagram of the diffraction element concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に関わる回折素子の模式図である。It is a schematic diagram of the diffraction element concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に関わる回折素子の模式図である。It is a schematic diagram of the diffraction element concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に関わる収差補正素子の模式図である。It is a schematic diagram of an aberration correction element according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

PU…ピックアップ装置、 LM…光源モジュール、 COL…コリメータ(コリメートレンズ)、 E1…エキスパンダーレンズ(負)、 E2…エキスパンダーレンズ(正)、 AC1…アクチュエータ、 AC2…アクチュエータ、 B… 保持部材 、OBJ…対物光学素子、 AP…開口制限素子、 3LP1P…3レーザ1パッケージ、 PBS…偏光ビームスプリッタ、 RL…リレーレンズ、 SL…センサ用レンズ、 QWP…1/4波長板、 STO…絞り、 L1…収差補正素子、 L2…集光素子 PU ... Pick-up device, LM ... Light source module, COL ... Collimator (collimating lens), E1 ... Expander lens (negative), E2 ... Expander lens (positive), AC1 ... Actuator, AC2 ... Actuator, B ... Holding member, OBJ ... Objective Optical element, AP ... Aperture limiting element, 3LP1P ... 3 laser 1 package, PBS ... Polarizing beam splitter, RL ... Relay lens, SL ... Sensor lens, QWP ... 1/4 wavelength plate, STO ... Aperture, L1 ... Aberration correction element , L2 ... Light collecting element

Claims (19)

波長λ1の第1光源から出射される光束を用いて保護基板厚t1の第1情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行ない、
波長λ2(λ1<λ2)の第2光源から出射される光束を用いて保護基板厚t2(t1≦t2)の第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行ない、
波長λ3(λ2<λ3)の第3光源から出射される光束を用いて保護基板厚t3(t2<t3)の第3情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う光ピックアップ装置であって、
前記各光源が出射した光束を、前記各情報記録媒体の情報記録面に集光させるために、共通に用いられる対物光学素子と、
前記第1ないし第3光源から前記対物光学素子に至る光路との間に配置され、入射光束の発散角を変更して出射する第1発散角変更素子と、
前記第1ないし第3光源から前記対物光学素子に至る光路との間に配置され、光路上の第1位置と光路外の第2位置とに移動可能であって、前記第1位置に配置される場合、入射光束の発散角を変更して出射する第2発散角変更素子とを備え、
前記第1情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合は、無限平行光の光束を対物光学素子に入射させ、
前記第3情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合は、有限発散光の光束を対物光学素子に入射させ、
前記対物光学素子に入射する光束の倍率が無限平行光の場合と有限発散光の場合とで、前記第2発散角変更素子が配置される位置が異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
Information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium having the protective substrate thickness t1 using the light beam emitted from the first light source having the wavelength λ1.
Information is reproduced and / or recorded on a second information recording medium having a protective substrate thickness t2 (t1 ≦ t2) using a light beam emitted from a second light source having a wavelength λ2 (λ1 <λ2).
An optical pickup device that reproduces and / or records information on a third information recording medium having a protective substrate thickness t3 (t2 <t3) using a light beam emitted from a third light source having a wavelength λ3 (λ2 <λ3). There,
An objective optical element used in common for condensing the luminous flux emitted from each light source on the information recording surface of each information recording medium;
A first divergence angle changing element arranged between an optical path from the first to third light sources to the objective optical element and changing the divergence angle of the incident light beam;
It is disposed between the first to third light sources and the optical path from the first optical source to the objective optical element, and is movable between a first position on the optical path and a second position outside the optical path, and is disposed at the first position. A second divergence angle changing element that changes and emits the divergence angle of the incident light beam,
When reproducing and / or recording information on the first information recording medium, a light beam of infinite parallel light is incident on the objective optical element,
When reproducing and / or recording information on the third information recording medium, a finite divergent light beam is incident on the objective optical element,
2. An optical pickup device according to claim 1, wherein a position at which the second divergence angle changing element is arranged differs depending on whether the magnification of the light beam incident on the objective optical element is infinite parallel light or finite divergent light.
前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合に、前記第2発散角変更素子が前記第1位置に配置されることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。 The second divergence angle changing element is disposed at the first position when information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium and the second information recording medium. Item 5. The optical pickup device according to Item 1. 前記第2発散角変更素子は負の屈折力を有することを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装置。 3. The optical pickup device according to claim 2, wherein the second divergence angle changing element has a negative refractive power. 前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合に、前記第2発散角変更素子が前記第2位置に配置されることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。 The second divergence angle changing element is disposed at the second position when information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium and the second information recording medium. Item 5. The optical pickup device according to Item 1. 前記第2発散角変更素子が正の屈折力を有することを特徴とする請求項4記載の光ピックアップ装置。 5. The optical pickup device according to claim 4, wherein the second divergence angle changing element has a positive refractive power. 前記第2発散角変更素子は、ビームエキスパンダーを構成する素子の1つであることを特徴とする請求項5記載の光ピックアップ装置。 6. The optical pickup device according to claim 5, wherein the second divergence angle changing element is one of elements constituting a beam expander. 前記第2発散角変更素子は、カップリングレンズであることを特徴とする請求項5記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 5, wherein the second divergence angle changing element is a coupling lens. 前記カップリングレンズはコリメートレンズであることを特徴とする請求項7記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 7, wherein the coupling lens is a collimating lens. 前記光路中に存在する光学素子のうち、負の屈折力を有する光学素子を進退させて、複数の記録層を有する情報記録媒体の記録層の切り替えを行うことを特徴とする請求項4記載の光ピックアップ装置。 5. The recording layer of an information recording medium having a plurality of recording layers is switched by advancing and retracting an optical element having a negative refractive power among optical elements existing in the optical path. Optical pickup device. 前記第1発散角変更素子が光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。 2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the first divergence angle changing element performs position switching in the optical axis direction. 前記第2発散角変更素子が前記第1素子と前記第2位置とを移動するのに応じて、前記第1発散角変更素子が光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする請求項10記載の光ピックアップ装置。 11. The first divergence angle changing element performs position switching in the optical axis direction in response to the second divergence angle changing element moving between the first element and the second position. The optical pickup device described. 前記第1情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合と、前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合とで、前記第1発散角変更素子の光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする請求項10又は11記載の光ピックアップ装置。 The first divergence angle changing element when reproducing and / or recording information on the first information recording medium and when reproducing and / or recording information on the second information recording medium The optical pickup device according to claim 10 or 11, wherein the position is switched in the optical axis direction. 前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合と、前記第3情報記録媒体に対して情報の再生および/または記録を行う場合とで、前記第1発散角変更素子の光軸方向の位置切り替えを行うことを特徴とする請求項10又は11記載の光ピックアップ装置。 A case where information is reproduced and / or recorded on the first information recording medium and a second information recording medium, and a case where information is reproduced and / or recorded on the third information recording medium, 12. The optical pickup device according to claim 10, wherein the position of the first divergence angle changing element is switched in the optical axis direction. 前記第1ないし第3光源から前記対物光学素子に至る光路との間に配置され、光路上の第3位置と光路外の第4位置とに移動可能であって、前記第3位置に配置される場合、入射光束の発散角を変更して出射する第3発散角変更素子を有することを特徴とする請求項1ないし13の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。 It is disposed between the first to third light sources and the optical path from the first optical source to the objective optical element, is movable between a third position on the optical path and a fourth position outside the optical path, and is disposed at the third position. 14. The optical pickup device according to claim 1, further comprising a third divergence angle changing element that changes the divergence angle of the incident light beam and emits the light. 前記第2発散角変更素子と、前記第3発散角変更素子とは、排他的に光路上に位置することを特徴とする請求項14記載の光ピックアップ装置。 15. The optical pickup device according to claim 14, wherein the second divergence angle changing element and the third divergence angle changing element are exclusively located on the optical path. 前記第2発散角変更素子と、前記第3発散角変更素子とは、同時に光路上に位置するか、あるいは同時に光路上から離脱して光学系を構成する場合があることを特徴とする請求項14記載の光ピックアップ装置。 The second divergence angle changing element and the third divergence angle changing element may be positioned on the optical path at the same time, or may be separated from the optical path at the same time to constitute an optical system. 14. The optical pickup device according to 14. 前記対物光学素子は、前記第1情報記録媒体に最適化されていることを特徴とする請求項1ないし16の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1, wherein the objective optical element is optimized for the first information recording medium. 前記対物光学素子は、前記第1情報記録媒体および前記第2情報記録媒体の両方に最適化されていることを特徴とする請求項1ないし16の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1, wherein the objective optical element is optimized for both the first information recording medium and the second information recording medium. 前記第1光源ないし前記第3光源が、単一のパッケージに収納された光源ユニットであることを特徴とする請求項1ないし18の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 18, wherein the first light source to the third light source are light source units housed in a single package.
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